低亚阈值摆幅铝掺杂二氧化铪铁电材料金属-铁电层-绝缘层-半导体场效晶体管研究

首次制备了完全CMOS工艺兼容的铝掺杂二氧化铪铁电材料金属-铁电层-绝缘层-半导体场效晶体管,并对其电学特性,如I-V,C-V等进行测量与分析,最终实现亚阈值摆幅为27 mV/decade的金氧半场效晶体管.栅极漏电流机制亦被探讨,并推断出Poole-Frenkel效应是产生铝掺杂二氧化铪铁电材料晶体管漏电流的主要原因.

绝缘栅双极晶体管(IGBT)原理介绍及在UPS方面应用

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),也称为绝缘栅双极晶体管,是一种复合了功率场效应管和电力晶体管的优点而产生的一种新型复合器件,本文主要介绍了IGBT的结构特性、工作原理,最后对IGBT在UPS方面的实际应用进行了分析介绍。

具有埋界面漏的Trench功率MOSFET研究

研究了两种具有埋界面漏的槽型技术(Trench)功率金属氧化层半导体场效晶体管(MOSFET)。利用埋于整个界面的漏n^+层缩短开态时载流子在高电阻率n^-漂移区的运动路径,从而降低器件比导通电阻,缓解功率MOSFET器件比导通电阻与击穿电压之间的矛盾。详细研究了器件结构参数对比导通电阻和击穿电压的影响。器件1为50~70 V级器件;器件2利用p型硅条增强降低表面电场(RESURF)效应及优化体内电场分布,使得器件性能进一步提高,在133 V的击穿电压时获得0.85 mΩ·cm^2的低比导通电阻。

梯形侧壁槽结构超结MOSFET的仿真研究

仿真研究了垂直侧壁槽(Type1)和梯形侧壁槽(Type2和Type3)600 V超结金属氧化层半导体场效晶体管(MOSFET)击穿电压随电荷失衡的变化关系。在p柱、n柱均匀掺杂条件下,Type1具有最高峰值击穿电压,出现在p柱、n柱掺杂浓度相等条件下;Type2具有最低峰值击穿电压,出现在p柱掺杂浓度略低于n柱掺杂浓度条件下:Type3的峰值击穿电压高于Type2,但击穿电压对电荷失衡敏感度最高。p柱采用高斯分布,可使梯形侧壁槽结构超结MOSFET的峰值击穿电压达到与垂直槽结构相当的结果。且击穿电压对电荷失衡敏感度与结构有关:Type2在p柱浓度欠补偿,Type3在p柱浓度过补偿情况下更利于工艺控制。

150V电荷耦合功率MOSFET的仿真

电荷耦合是适用于中等电压功率MOSFET设计的先进设计理念之一，该设计思想旨在改善器件阻断态下的电场分布从而提高耐压。针对150V电荷耦合功率MOSFET双外延漂移区（分别为电荷耦合区N1区与非耦合区N2区）电荷匹配问题进行了仿真优化研究，结果表明：N1区和N2区浓度分别约为2．2×10^16cm^-3和4．5×10^15cm。时，电场分布更加均匀、耐压更高，且比导通电阻仅为1．306mQ·cm^2，即击穿电压和比导通电阻间达到最佳匹配。同时，还针对器件不同槽深进行了静态特性和动态特性的整体仿真优化研究，结果表明：槽深在7～9μm时，器件满足耐压要求且击穿电压随双漂移区掺杂浓度匹配程度变化较为平稳。最后，优化结构与传统槽栅MOSFET相比，其栅漏电容和栅电荷大幅降低，器件优值降低了约87％。

高k栅介质SOI nMOSFET正偏压温度不稳定性的实验研究(英文)

对高k栅介质SOI nMOSFET器件的PBTI退化和恢复进行实验研究,并且与pMOSFET器件的NBTI效应进行比较,分析PBTI效应对阈值电压漂移、线性及饱和漏电流、亚阈摆幅和应力诱导漏电流的影响。结果显示,PBTI的退化和恢复与NBTI效应具有相似的趋势,但是PBTI具有较高的退化速率和较低的恢复比例,这会对器件的寿命预测带来影响。最后给出在PBTI应力条件下,界面陷阱和体陷阱的产生规律及其对器件退化的影响。

功率Trench MOS器件工业化技术的新进展

简要地回顾和探讨了垂直型功率Trench金属氧化层半导体场效晶体管(MOSFET)器件(即Trench MOS)的技术发展及其当前工业化生产水平。重点讨论了适用于工业界大规模生产的,能同时降低正向导通损耗和瞬态开关损耗的器件结构和制造工艺,并举例给出了目前工业界最先进30 V Trench MOS产品综合技术指标(FOM)的比较。最后,讨论了沟槽技术在基于SiC材料的功率MOSFET器件生产中的应用。

深亚微米器件沟道长度对总剂量辐照效应的影响

研究了180 nm互补金属氧化物半导体技术下的器件沟道长度对总剂量辐照效应的影响.在其他条件如辐照偏置、器件结构等不变的情况下,氧化层中的陷阱电荷决定了辐照响应.浅沟槽隔离氧化层中的陷阱电荷使得寄生的侧壁沟道反型,从而形成大的关态泄漏电流.这个电流与沟道长度存在一定的关系,沟道长度越短,泄漏电流越大.首次发现辐照会增强这个电流的沟道长度调制效应,从而使得器件进一步退化.