提高雪崩击穿电压新技术──深阱终端结构

研究了深阱终端结构提高击穿电压的原理，模拟分析了阱中介质、阱深、阱宽及阱表面场板对击穿电压的影响。结果表明，带有场极的深阱终端结构可以提高击穿电压到平行平面结的９０％。同时，深阱终端结构在不减小散热面积的情况下，还大大减小了结面积，减小了漏电流，有助于改善器件的频率特性，提高器件的稳定性。

深阱RF功率双极晶体管雪崩击穿特性的模拟分析

本文提出一种能有效提高 Ｒ Ｆ 功率晶体管雪崩击穿电压和频率特性的晶体管结构深阱 Ｒ Ｆ 功率双极晶体管，并且采用 Ｍ Ｅ Ｄ Ｉ Ｃ Ｉ分析软件研究了影响器件特性的一些因素：深阱阱壁的宽度与深度、阱壁填充介质、界面电荷以及场板．采用这种技术的功率晶体管（ Ｖ Ｈ Ｆ，线性输出功率 １５ Ｗ ）的结构参数为 Ｎ Ｃ＝ ７０×１０１５ ｃｍ － ３ Ｎ 型外延层，集电结结深 Ｘ Ｊ Ｃ＝ ０３μｍ ，未掺杂多晶硅填充深槽．典型的器件雪崩击穿电压为 Ｂ Ｖ Ｃ Ｂ Ｏ＝ ７２ Ｖ，截止频率 １６ Ｇ Ｈｚ；并且该晶体管具有较小的漏电流（～２０μ Ａ）．这初步显示了深阱结构在 Ｒ Ｆ

双线性变结构控制系统的趋近律与“状态深阱”

使用坐标变换 ,将双线性系统中的倍增控制项和叠加控制项重新组合成与线性系统有相同形式的非线性系统。采用等价控制和趋近律方法设计变结构控制律 .系统方程的函数在实数域内不连续 ,存在“状态深阱”。系统在“状态深阱”内将发散。通过切换面的选取可以研究“状态深阱”的性质 ,使象点在向原点运动时不落入“状态深阱”之内 ,仍然保持滑动模态的优良性能 ,给出了一个三阶系统数字例子的计算机仿真结果。

采用深阱结构的耐压技术

讨论了基于深阱结构的提高器件击穿电压的技术。采用深阱结构的结终端技术,消除了平面工艺所产生的曲面结,从而使器件的击穿电压接近理想平行平面结的击穿电压。同时,该结终端技术还具有占用器件面积极小的优点;通过向阱中填充低介电常数的物质,深阱结构还能抑制工艺上的横向扩散,并能承受比硅材料更大的峰值电场。

二次曲面典范形式的矩阵变换及其在“状态深阱”设计中的应用

通过矩阵变换得出二次曲面的典范形式，由被控对象及其初值设计“状态深阱”为二次曲面的典范形式，得出了"状态深阱"和切换面系数所满足的方程。

无限深阱势相干态的统计性质

应用非线性李代数方法研究了对称一维无限深阱势的新型相干态 ,并计算了该相干态中粒子数的平均值和平方平均值。发现在该相干态中 Mandel参数小于零 ,呈现出非经典效应。

一维无限深阱势的升、降算符

利用本征函数间的递推公式,构造出了一维无限深阱势的升、降算符,并由此得到了相应的谱生成代数。

双n型深阱隔离式高压n型沟道LDMOS器件设计

为了进一步优化高压LDMOS器件的耐压和比导通电阻的关系,提出了一种新颖的隔离式双n型深阱高压n型沟道LDMOS器件结构。采用独特的双n型深阱结构工艺替代传统结构工艺中的单n型深阱,解决了垂直方向上的pnp(p型阱-DNW-p型衬底)穿通问题和横向漏端扩展区的耐压与比导通电阻的优化问题的矛盾。器件仿真和硅晶圆测试数据显示,在0.35μm的工艺平台上,采用新结构的器件在满足100 V的耐压下,比导通电阻达到122 mΩ·mm2。同时,非埋层工艺使成本大幅下降。

3300 V p^+深阱平面栅非穿通IGBT特性

高压绝缘栅双极晶体管(IGBT)存在寄生晶闸管,易发生闩锁失效。对p^+深阱的参数进行了优化,制备了3 300 V p^+深阱平面栅非穿通IGBT(NPT-IGBT)。对NPT-IGBT的静态特性进行了仿真,结果表明,当p^+结深约为5.5μm,p^+深阱距离多晶硅5μm时,p^+深阱并未影响到沟道处p阱掺杂浓度,对IGBT静态特性无明显影响。制备了不同p^+深阱注入剂量的IGBT芯片,并将芯片封装为模块,分别进行常温和高温下的静态和动态参数测试。测试结果表明,当p^+深阱剂量低时,常温下模块关断失效;而p^+深阱剂量增大时可通过常温、高温开关测试,并通过10μs短路测试。p^+深阱注入剂量对静态特性无明显影响,对动态特性改善明显,可满足应用要求。

带有n+深阱的三阱CMoS工艺中寄生NPN双极效应及其对电荷共享的影响

基于三维TCAD器件模拟,研究了带有n^+深阱的90 nm三阱CMOS器件在重离子辐照下产生的电荷共享效应.研究结果表明在重离子辐照时,n^+深阱会导致寄生的NPN双极型晶体管触发,显著增强NMOS间的电荷共享,其放大因子达到双阱工艺中寄生PNP晶体管放大因子的2—4倍.进而分别研究了n阱接触和P阱接触对寄生NPN双极放大的影响,结果表明增大P阱接触的面积和减小n阱接触的距离将抑制NPN晶体管的放大作用,而增大n阱接触的面积将增强NPN的放大作用.

90nm CMOS工艺下p^+深阱掺杂浓度对电荷共享的影响

基于3维TCAD器件模拟,研究了90nmCMOS双阱工艺下p+深阱掺杂对电荷共享的影响.研究结果表明:改变p+深阱的掺杂浓度对PMOS管之间的电荷共享的影响要远大于NMOS管;通过增加p+深阱的掺杂浓度可以有效抑制PMOS管之间的电荷共享.这一结论可用于指导电荷共享的加固.

无限深量子阱中强耦合极化子的基态结合能

研究了无限深量子阱中极化子的基态性质,采用线性组合算符和变分相结合的方法导出了强耦合极化子的振动频率λ、基态能量E0和基态结合能Eb,讨论了阱宽L和电子-LO声子耦合强度α对强耦合极化子的振动频率λ、基态能量E0和基态结合能Eb的影响。通过数值计算,结果表明:强耦合极化子的振动频率和基态结合能随阱宽L的增大而减小,随电子-LO声子耦合强度α的增强而增大;基态能量随阱宽L的增大而减小,其绝对值随电子-LO声子耦合强度α的增强而增大;当量子阱阱宽L趋近于无限大和无限小两种极限情况下,分别与三维和二维极化子的结果相一致。

一维无限深方阱中低能级单量子比特在y?轴方向的实现与操控

量子比特是量子计算的基本信息单元,双能级量子系统能够提供单量子比特物理实现的基本模型。分析了一维无限深势阱模型中的低能级(n=1,2)所表示的单量子比特在y?轴方向的实现和调控,并计算了一阶摄动项T(x)的表述形式。

无限深阱势的非线性谱生成代数与新型相干态

利用对称一维无限深阱势的哈密顿算符和自然算符构造出该势场的非线性谱生成代数 ,并在此基础上得到了一种新的非线性相干态 .该相干态具有时间稳定性 ,既可以看成本征值为算符函数的降算符本征态 ,也可以看成广义极小测不准状态的转动态 .

有限深对称量子阱中电子量子比特的性质

通过求解有限深对称量子阱中电子的能量本征方程,得到电子的能量状态;并以此为基础利用基态和第二激发态叠加构造一个量子比特,研究电子量子比特的性质.数值计算结果表明:概率密度的振荡周期与量子阱宽度和深度均有关,当势阱深度给定时,振荡周期随量子阱宽度的增大而增大,当阱宽给定时,振荡周期随势阱深度的增大而减小.各坐标点的概率密度幅值不同,量子阱中心位置概率密度幅值最大,其它位置较小.电子的概率密度以周期T在z方向振荡,不同时间点的概率密度幅值不同,在一个周期内,当t=0T,1T时电子概率密度在阱内中心达到最大,当t=0.5T时电子概率密度在阱内中心达到最小;在阱外电子的概率密度都是向两边逐渐衰减的.

热电子环结构对阱深和贮能影响的分析

简单磁镜MM-2ECH实验产生的热电子环未能在磁镜中形成磁阱。反磁信号△V为15cmV时,热电子环垂直方向贮能W。为0.317J,最大β_(⊥,max)为1.6％,热电子环在中平面径向平均β⊥为0.9％。局域使增量△B为零,或使增量△∮dl/B为零所需热电子环的贮能W和β_(⊥,max)与热电子环结构(厚度、宽度和位置)有关。

低能级一维无限深方阱中x方向量子比特的实现与摄动的高阶分析

在一维无限深方阱中,对由n=1和n=2低能级构成的双量子态系统所描述的单量子比特在x方向的实现和操控进行了二阶和三阶摄动的势能计算,得到了三阶摄动势能的计算公式,希望能够进一步实现量子比特在x方向的精确调控。

分数维方法研究有限深抛物量子阱中的极化子

采用分数维方法研究了有限深抛物量子阱中的极化子自陷能及其有效质量.得到在阱宽很小或很大时,极化子自陷能和有效质量趋向于三维体材料的情况;在量子阱分数维取极小值时,极化子的自陷能和有效质量取极大值.

有限深半抛物量子阱中束缚电子态的本征能量与本征函数

采用数值求解和谐振子变换的方法,研究了一维有限深半抛物量子阱系统中的束缚电子态,得到了系统束缚电子态能量本征值与本征函数的严格解。研究结果对研究一维半抛物量子阱系统中的其它物理性质,如非线性光学性质等与束缚电子态相关的性质有重要意义。

无限深量子阱中弱耦合极化子的性质

采用改进的线性组合算符和变分相结合的方法,导出了量子阱中弱耦合极化子的光学声子平均数和基态能量;讨论了阱宽对基态能量的影响以及Lagrange乘子u对光学声子平均数和基态能量的影响.数值计算结果表明:光学声子平均数随u的增加而增大;基态能量随u的增加而减小,随阱宽的增加而减小.