基于BSIM⁃CMG紧凑模型的NSFET直流特性建模

随着半导体制造工艺技术的发展,纳米片场效应晶体管(NSFET)成为下一代集成电路的核心器件,建立能准确描述NSFET特性的SPICE模型对提高基于NSFET的集成电路设计的成功率和缩短先进工艺的开发周期至关重要。结合Sentaurus TCAD仿真与伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管公共多栅(BSIM⁃CMG)紧凑模型,对NSFET进行直流特性建模。使用器件模型提取工具XModel提取器件的直流特性参数,包括单器件参数提取、温度及自热效应参数提取。结果表明,单器件直流特性参数提取平均误差小于5%,温度及自热效应的参数提取结果精准度较好,验证了模型的准确性。最后,构建并验证分组模型与工艺角模型。这些模型能准确描述不同尺寸和工艺波动对NSFET器件特性的影响,为加快高性能、低功耗NSFET的开发提供理论参考和实践指导。

BJFET直流特性的PSpice模拟分析

新型双极结型场效应晶体管 (BJFET)兼有双极型和单极场效应两种器件的功能特点。文中分析推导出该新型器件的直流特性 ,然后使用 PSpice软件进行直流特性及其参数扫描模拟分析 。

GaAs基InAlAs/InGaAsMHEMT直流特性研究

报道了用 MBE技术生长的 Ga As基 In Al As/In Ga As改变结构高电子迁移率晶体管 (MHEMT)的制作过程和器件的直流性能。对于栅长为 0 .8μm的器件 ,最大非本征跨导和饱和电流密度分别为 3 5 0 m S/mm和1 90 m A/mm。源漏击穿电压和栅反向击穿电压分别为 4V和 7.5 V。这些直流特性超过了相同的材料和工艺条件下 Ga As基 PHEMT的水平 ,与 In P基 In Al As/In Ga As

双注入结型场效应晶体管直流特性分析

对新型双注入结型场效应器件的直流特性进行了较详细的分析 ,得出直流特性的解析表达式 ,证明这种器件由电压控制导电能力 ,具有较大的电流输出、功率输出和输入阻抗 ,是一种兼有双极器件和场效应器件特点的新型电子器件。

Ge组分对SiGe HBT直流特性的影响

制作了基区Ge组分分别为0.20和0.23的多发射极指数双台面结构SiGe异质结双极型晶体管(HBT)。实验结果表明,基区Ge组分的微小增加,引起了较大的基极复合电流,但减小了总的基极电流,提高了发射结的注入效率,电流增益成倍地提高。Ge组分从0.20增加到0.23,HBT的最大直流电流增益从60增加到158,提高了约2.6倍。

硅双极晶体管直流特性低温效应的研究

从理论和实验上研究了硅双极晶体管直流特性的低温效应,建立了不同发射结结深的硅双极晶体管电流增益的温度模型,讨论了不同工作电流下H_(FE)的温度特性,并分析了大电流下基区展宽效应的温度关系。

Si/SiGe/Si HBT的直流特性和低频噪声

在对Si/SiGe/SiHBT及其Si兼容工艺的研究基础上 ,研制成功低噪声Si/SiGe/SiHBT ,测试和分析了它的直流特性和低频噪声特性 。

SiGe HBT直流特性模型研究

在求解漂移扩散方程的基础上,建立了全面系统的SiGeHBT直流特性模型及物理意义清晰的各电流解析表达式.所建立的SiGeHBT直流特性的各电流模型均适应大注入及小注入情况.模拟分析了基区掺杂浓度及Ge组分对电流密度的影响,模拟结果表明,基区掺杂浓度的增加减小了集电极电流、增大了中性基区复合电流,从而降低了电流增益;而Ge组分越高,集电极电流密度就越大,从而提高了SiGeHBT的电流增益.模拟了基区发射结侧Ge组分及发射区掺杂浓度对基区空穴反注入电流密度的影响,结果表明,提高Ge组分能明显减小空穴反注入电流,获得更高的电流增益.

双极型压控晶体管直流特性的数值模拟(英文)

本文采用数值计算和解析分析相结合的方法 ,建立了新型功率半导体器件——双极型压控晶体管 (BJMOSFET)电流 -电压特性的数值分析模型 ;运用 Mathematics数学分析软件 ,模拟得出 BJMOSFET电压转移特性曲线和电压输出特性曲线 ;得出的结果说明在相同的器件结构尺寸和工作情况下 ,与功率MOS晶体管相比 ,导通电压略有增加 ,但电流容量增加较大。

DBRTD直流特性的水动力学模拟(英文)

利用ISE软件的水动力学模型对不同材料结构的AlAs/GaAs/InGaAs双势垒共振隧穿二极管(DBRTD)的直流特性进行了模拟。当势垒厚度、势垒高度、子阱厚度、间隔层厚度、掺杂浓度改变时,可以观察到DBRTD直流特性也随之改变。采用薄的子阱厚度、高的掺杂浓度以及恰当的间隔层厚度、势垒厚度和高度,可以提高RTD器件的峰谷电流比(PVCR)和峰电流密度,从而满足实际应用的需要。

nSi/pSi_(1-x)Ge_x/nSi 晶体管直流特性数值分析

采用一维有限差分方法，对生长在Ｓｉ（００１）衬底上的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变基区异质结双极晶体管（ＨＢＴ）的直流特性进行了数值分析，给出了高斯掺杂情形下，基区中不同Ｇｅ分布的Ｓｉ１－ｘＧｅｘＨＢＴ的共射极电流放大系数图、Ｇｕｍ－ｍｅｌ图和平衡能带图；与Ｓｉ双极同质结晶体管（ＢＪＴ）的直流特性作了对比，结果表明基区中Ｇｅ的引入有效地改善了晶体管的直流性能；其次对基区中Ｇｅ分布与ｐ型杂质在基区－集电区交界处的不一致进行了模拟，证实了基区杂质向集电区扩散产生的寄生势垒使集电极电流密度下降这一实验结果．

基于Neuro-SM的新型HBT晶体管直流特性建模

为在不降低建模设计要求的条件下改进建模方法,提高建模精度,对神经网络空间映射(neuro-space mapping,Neuro-SM)直流特性建模方法进行优化,提出了一种适用于异质结双极型晶体管(heterojunction bipolar transistor,HBT)的新型Neuro-SM模型,该方法在输入映射基础上增加了输出映射神经网络,并将该模型在HBT晶体管实例中进行验证。结果表明:输入输出映射网络可以共同作用将粗模型的电流电压信号映射到细模型,新型Neuro-SM模型可以自动调整输入信号以准确地匹配设备数据;通过HBT晶体管的实验证明,新型Neuro-SM模型在直流特性建模中可以达到优化的效果,且建模误差由传统Neuro-SM模型的0.744%降低到0.477%,比传统Neuro-SM模型提高了精度。

nSi/pSi_(0.8)Ge_(0.2)/nSi与nSi/pSi/nSi晶体管直流特性的比较

采用一维有限差分方法,对生长在Si(001)衬底上的Si0.8Ge0.2应变基区异质结双极晶体管(HBT)与Si同质结双极晶体管(BJT)的直流特性进行了数值分析;给出了高斯掺杂情形下,基区中Ge含量为0.2的Si0.8Ge0.2HBT与Si同质双极结晶体管(BJT)的共射极电流放大系数图、Gummel图、平衡能带图和基区少子分布图,对比结果表明基区中Ge的引入有效地改善了晶体管的直流放大性能;其次对Si0.8Ge0.2HBT与SiBJT的大电流特性进行了比较,证实了在大电流下异质结基区少子向集电区扩展引起的异质结势垒效应,使Si0.8Ge0.2HBT的直流放大系数比SiBJT的放大系数下降更快这一实验结果.

IGBT直流特性的解析分析

本文根据IGBT是由MOSFET驱动的宽基区晶体管模型,提出了对称型IGBT外延层参数的选取方法,推导出正向压降的解析表达式,并讨论了外延层参数、非平衡载流子寿命、单元图形和终端有效度诸因素对正向压降的影响。

Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_3湿敏材料的直流特性分析

本研究工作测量了Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_3湿敏陶瓷在直流电场下的电流-时间特性,用等效电路模型进行了分析,并用指数函数对实验曲线进行了拟合,计算了不同湿度下离子电导、电子电导的绝对量和相对量.结果表明,随着相对湿度的增加,离子和电子电导的绝对量均增大,而电子电导所占的比例下降.文中还对材料的导电机制进行了简单的分析讨论.

GaAs MESFET直流特性退化的失效分析

GaAs MESFET直流特性退化的主要原因是源极漏极欧姆接触退化和栅极肖特基势垒接触退化。笔者用结构敏感参数电测法和C-V法进行失效定位和失效分析,为上述失效原因提供了证据。

含有非磁性气隙层叠层电感直流特性的研究

为了获得适合功率电感磁芯材料的磁导率及提升器件的直流特性,提出了在器件磁芯材料层中引入一定厚度的非磁性气隙层可有效调节磁芯材料的磁导率,以提升器件的直流偏置性能.设计仿真了尺寸为2.0 mm×2.5×1.05 mm,含有10匝线圈的叠层功率电感中引入非磁性气隙层的直流特性.研究了在磁芯中部引入5～20 μm不同厚度气隙层的直流特性,结果表明直流电流从1.18A上升到2.34 A;同时研究了引入不同层数及不同分布排列的气隙层的直流特性,表明气隙层数越多,分布在磁芯中越稀疏,可获得更好的直流性能.

Monte Carlo法模拟亚微米GaAs MESFET直流特性

用 Monte Carlo法模拟了亚微米 GaAs MESFET的直流特性.不同栅压下源漏电流与源漏电压的关系表明,器件具有较高的跨导.在栅下沟道区和栅漏之间的区域均有较强的电场,使得大量的电子在漏区进入能量较高的X带能谷.电子浓度的分布表明,电子的过冲过程主要发生在栅下沟道区,因而,在这一区域,电子的平均漂移速度较高.但在漏区由于电子处于有效质量大的X带能谷中,因此,在这一区域内,电子的平均漂移速度降低.

穿通型光电晶体管的直流特性测试

在ｎＷ～μＷ光功率下测试高增益穿通型ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ光电晶体管的直流参数：光电灵敏度、光电增益和电流增益。以峰值波长为８３０ｎｍ的ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ半导体激光器作光源，经光纤耦合与衰减，得到可变的光功率。测试结果表明，在３～１４Ｖ工作电压下，１μＷ入射光功率时光电增益为７１１３，４０～５０ｎＷ光功率时光电增益为３６９３，高于国内外报道的光电探测器的同类指标。

SiGe／Si HBT的直流特性分析

应用＂掺杂工程＂和＂带隙工程＂各自的特点，设计了一种独特的基区双向高速输运的ＳｉＧｅ／Ｓｉ ＨＢＴ层结构，并利用此结构在３μｍ工艺线上做出了性能良好的ＳｉＧｅ／Ｓｉ ＨＢＴ。其主要直流参数为：室温共发射极最大电流增益βｍａｘ（３００Ｋ）可达３００，低温βｍａｘ（７７Ｋ）可达８０００，厄利电压３００Ｖ，漏电流在ｎＡ量级，均为国际先进水平。同时，给出了ＳｉＧｅ／ＳｉＨＢＴ的室温（大注入，小注入），低温（大注入，小注入）的输出特性曲线，进行了对比分析，详细讨论了影响室温β，低温β及其它直流参数的主要因素。