金属Micro/Meso结构器件制造技术

具有特定功能或满足特定需要的复杂形状金属micro/meso结构器件的加工,是非硅基MEMS制造和微细加工领域的一项重要内容。论述了制造金属micro/meso结构器件的几种常用加工技术(精密机械加工技术、LIGA和LIGA-like技术、微细电火花加工技术、微细电解加工技术和选择性电沉积技术等)及其工艺进展,并分析了它们的优缺点。

金属类MEMS器件可靠性试验技术研究

针对金属类MEMS机构可靠性水平较低且没有标准化的可靠性试验方法的现状，提出将强化试验方法引入金属类MEMS机构的可靠性研究中．确定强化试验的内容为温度循环、随机振动和冲击试验，并分别设计试验剖面．选取MEMS惯性开关作为典型器件开展试验研究，试验结果表明，所设计的可靠性试验能够有效激发MEMS机构的潜在缺陷，温度应力易引起MEMS器件层间产生疲劳效应，而振动和冲击应力则易引发器件结构性损坏；环境应力对MEMS机构具有疲劳累积效应，经历较多试验类型的样本较经历较少试验类型的样本更容易失效；惯性开关的主要失效模式是分层和变形，这2种失效模式在金属类MEMS机构中具有代表性．

金属电极玻璃封装器件安装强度试验方法研究

介绍了金属电极玻璃封装器件质量评价中存在的问题,确定了引起器件失效的外部应力、内部应力、挤压应力等因素,以及评价金属电极无引线玻璃封装器件安装强度的温度循环试验、弯曲试验和扭曲试验三项试验条件。

激光增材制备过渡金属基三维器件及其在生物传感器领域的应用

激光增材制造技术具有加工效率高、原材料利用率高及制品尺寸精度高及形状可控等优点,从而为三维过渡金属基材料的成型提供了新方法,并可与表面改性技术相结合以制备具有可控三维结构、高比表面积及优异传感器性能的过渡金属三维器件。基于此,本文对三维过渡金属器件的激光增材制造方法、表面改性方法及器件制品的传感器性能和应用研究进行了综述,并对于过渡金属基三维器件在生物传感器领域的应用前景进行了展望。

金属/AlGaN/GaN横向肖特基二极管器件结构的改进

本文采用Schrodinger方程与统计力学方程联立的方法,研究了金属/AlGaN/GaN异质结横向肖特基二极管正极电流分布不均匀的现象,提出了缓解电流集边效应的二极管结构的改进。

基于电铸技术制造精密金属微器件

鉴于电铸技术在实现精密金属微结构/器件方面所展现出的独特优越性,依托其为主要工艺手段,以制造微十字和微圆柱两种不同尺度的精细金属微器件为目标,开展试验研究,并借助扫描电镜对所得微器件的形貌质量进行评价。结果表明:基于电铸技术能制造出良好形貌且具备较高廓形精度的金属微器件。

中国上古金属文化的技术、社会特征

中国是一个幅员辽阔、人口众多、历史悠久的国家,其文化传统绵延数千年从未中断。在这一历史条件中形成的中国金属文化具有十分丰富的内涵和自己的技术、社会特征,对社会经济的发展起着重大的作用。

约瑟夫森器件的量子光学与左手性质理论研究

左手材料是一种由亚波长尺度微结构构成的人工材料，其对电磁场的响应表现出左手性质（能流与波矢方向相反，表现出负折射率）。左手材料已经引起了物理和材料科学领域的广泛关注。目前的左手材料一般是由金属器件（如金属直导线和开口谐振环（SRR）等）构成。这种材料的结构单元为宏观尺度，通常条件下没有量子效应，因此我们称其为“经典左手材料”。我们最近提出了一种具有量子属性的新型左手材料-“约瑟夫森器件左手材料”。这种材料由带有约瑟夫森结的超导器件阵列构成，一方面具有左手材料的性质（负的介电常数和负的磁导率），另一方面又与普通左手材料不同，这种材料的结构单元对电磁场的响应由量子力学支配，整个材料具有新的物理性质，因此我们称其为“量子左手材料”。

典型CMOS器件总剂量加速试验方法验证

应用美军标试验方法1019.5和1019.4分别对两种典型(ComplementaryMetal?Oxide?SemiconductorTransistor,CMOS)器件进行试验验证,论述了试验原理,对试验现象进行了详细的分析,了解实验室条件下评估空间氧化物陷阱电荷和界面陷阱电荷的可行性和保守性。实验表明,两种不同工艺的CC4069器件没有通过1019.5所做出的试验验证,从实验现象观察认为是由于界面陷阱电荷大量建立所引起的。加固LC4007?RHANMOS却通过了与1019.5相比过分保守的1019.4的试验验证。

BiCMOS器件应用前景及其发展趋势

为拓宽混合微电子技术研发思路和加大其工程应用力度,综述了BiCMOS器件的发展概况、基本结构、技术特点和应用领域以及目前达到的技术水平,并简述了BiCMOS技术的典型工艺和已获得的研究成果,讨论了BiCMOS电路未来的发展趋势和市场前景。

采用多输入浮栅MOS器件的四值编-译码电路设计

提出一种采用多输入浮栅MOS管设计具有可控阈值功能的电压型多值逻辑电路的方法.对每个浮栅MOS管的逻辑功能均采用传输开关运算予以表示以实现有效综合。在此基础上提出了一种新的电压型多输入浮栅MOS四值编码器和译码器设计。所提出的电路在结构上得到了非常明显的简化,并可采用标准的双层多晶硅CMOS工艺予以实现。此外,这些电路具有逻辑摆幅完整、延迟小等特点。采用TSMC0.35μm双层多晶硅CMOS工艺参数的HSPICE模拟结果验证了所提出设计方案的正确性。

SPCE交换网络的优化实现及其元器件选用

介绍了程控交换机(SPCE)中的空分交换网络和时分交换网络,说明了网络实现中所使用的元器件和数字逻辑电路,并提出了一种典型的时分交换网络的优化实现方案,然后通过比较CMOS器件和BiCMOS器件,总结了利用BiCMOS新工艺器件构成SPCE交换网络部件的优势,最后设计了几个用于SPCE中的CMOS/BiCMOS接口/驱动器。

pMOS器件NBTI界面电荷引起耦合的数值模拟分析

从二维模拟pMOS器件得到沟道空穴浓度和栅氧化层电场,用于计算负栅压偏置温度不稳定性NBTI(Negative bias temperature instability)效应的界面电荷的产生,是分析研究NBTI可靠性问题的一种有效方法。首先对器件栅氧化层/硅界面的耦合作用进行模拟,通过大量的计算和已有的实验比对分析得出:当NBTI效应界面电荷产生时,栅氧化层电场是增加了,但并没有使界面电荷继续增多,是沟道空穴浓度的降低决定了界面电荷有所减少(界面耦合作用);当界面电荷的产生超过1012/cm2时,界面的这种耦合作用非常明显,可以被实验测出;界面耦合作用使NBTI退化减小,是一种新的退化饱和机制,类似于"硬饱和",但是不会出现强烈的时间幂指数变化。

相对湿度对AFM针尖阳极氧化金属薄膜的影响

AFM针尖诱导氧化加工的金属 (Ti、Al、Nb等 )纳米氧化线是实现金属 半导体纳米器件的基础 ,由大气湿度决定的金属膜表面水吸附层的厚度 ,对控制阳极诱导氧化加工的结果起重要作用。实验研究了大气湿度对Ti氧化线高度、宽度和纵横比的影响 ,结果表明进行氧化加工Ti膜的较好的湿度范围为 30 %～ 5 0 %。

微机电系统器件电镀镍厚度均匀性的模拟与改进

微机电系统(MEMS)金属基器件经常存在电镀镍层厚度不均匀的问题,采用大型有限元分析软件ANSYS对电镀过程的电场分布进行建模分析。探讨了片内辅助阴极的线宽及其与微结构单元的距离对电镀层均匀性的影响。通过正交试验对片外辅助阴极相关的参数──挡板通孔直径、挡板与基底的距离、铜环壁厚及其与基底的距离进行优化,得到合理的电镀工艺条件。

界面电荷位置对短沟道pMOS器件阈值电压的影响

通过二维数值模拟的方法,研究了短沟道器件中不同位置的界面电荷对pMOS器件阈值电压的影响。把pMOS器件栅氧化层等分成不同的区域,随即可以在不同的区域设置不同的界面电荷,从而很好地模拟了器件界面电荷处于不同位置时阈值电压漂移的变化情况,并同时考虑了不同漏极偏置的影响;为了探究其变化机制,还提取和比较了一些特殊情况下器件的表面势。这些研究有助于明确器件哪些位置的界面电荷对阈值电压漂移影响更大,这对深刻理解带漏极偏置的负偏压温度不稳定性效应有一定的帮助和促进。

动态应力下MOS器件热载流子效应研究

研究了 MOS器件中的热载流子效应 ,在分析了静态应力下 MOSFET寿命模型的基础上 ,提出了动态应力条件下 MOSFET的寿命模型。此外 ,还研究了沟道热载流子的产生和注入与器件偏置条件的关系 ,讨论了热载流子效应对电路性能的影响。通过对这些失效因素的研究和通过一定的再设计手段 。

太赫兹全金属光栅工艺中光刻胶内应力

建立了光刻工艺中内应力的三维有限元分析模型,采用热-结构耦合分析,研究了胶膜厚度、后烘温度以及降温速率对SU-8胶层中的内应力产生的影响。综合以上因素发现,较胶膜厚度和后烘温度,降温速率对胶膜应力影响最大,降温速率越小,胶膜内应力越小,当降温速率小于6℃/h时,进一步降低降温速率对内应力影响不大。根据上述仿真结果进行了全金属光栅的工艺实验,发现与内应力相关的问题得到了有效解决。

用于VLSI的MOSiC器件电特性模拟

在分析了金属 -氧化物 -SiC (MOSiC)器件物理模型的基础上 ,分析了界面等物理效应对器件的影响 ,建立了适于VLSI的MOSiC器件模型。利用当今流行的MATLAB软件 ,模拟了MOSiC器件的电特性。