半超结JBS反向恢复软度特性研究

为提高常见开关器件JBS二极管的软度特性,减小其自身电压尖峰、射频干扰和电磁干扰的发生,对JBS器件P^(+)区结深进行优化调整,利用Silvaco软件对器件关断过程、反向恢复等影响进行仿真研究。在仿真中构建半超结JBS二极管结构模型,利用器件-电路混合仿真调用此结构模型并改变P^(+)区结深参数,得到不同P^(+)区结深的反向恢复特性曲线,并以此为依据分析半超结JBS二极管中P^(+)区结深对反向恢复软度特性的影响。通过仿真研究,以半超结JBS二极管有效缓解传统JBS反向恢复时间长和超级结JBS二极管反向恢复硬度大的矛盾。

等宽明渠交汇口水流一维数学模型

本文采用理论分析及试验手段,对等宽明渠缓流交汇水流进行了研究。对交汇口流动的各种影响因素进行了量纲分析,确定表征流动特性的主要物理量。根据水力学基本理论,建立了交汇口上下游水深比的普遍方程,方程中考虑了动量修正系数、动能修正系数、支流汇入角等影响因素的影响,并对水深比与交汇角、流量比及水流Fr数之间的变化关系进行了讨论。解析表达式的计算结果与实验结果符合较好。

Y型汇流口壅水规律研究

将Y型汇流口划分为直段与汇流段,在直段建立能量方程,在汇流段建立动量方程,并以此建立了一维数学模型,试验证明该模型可以成功预测Y型汇流口水流状态.结合因次分析,利用该模型对Y型汇流口各主要水力控制因素进行了分析,结果发现:在平底Y型汇流水槽,随着汇流比Qr增大,水深比Hr先增大后减小;当汇流角α为锐角时,Hr变化不大,但是当α超过90°以后,随着α的增大,Hr急剧增大;随着下游干流弗劳德数Frd增大,Hr增大;下游干流宽深比Wd/Hd,k1,k2越大(水流越宽浅),Hr越小.

退火对Zn扩散的影响及其在InGaAs探测器中的应用

采用闭管扩散方式,对不同结构的异质结外延材料In0.81Al0.19As/In0.81Ga0.19As、InAs0.6P0.4/In0.8Ga0.2As、InP/In0.53Ga0.47As实现了Zn元素的P型掺杂,采用扫描电容显微技术(SCM)和二次离子质谱(SIMS)研究了在芯片制备中高温快速热退火(RTP)处理环节对p-n结结深的影响。结果表明:由于在这3种异质结外延材料中掺杂的Zn元素并未完全激活,导致扩散深度明显大于p-n结结深;高温快速热退火处理并不会显著影响结深的变化,扩散完成后的p-n结深度可以近似为器件最终的p-n结结深;计算了530℃下Zn在In0.81Al0.19As、InAs0.6P0.4、InP中的扩散系数D分别为1.327×10-12cm2/s、1.341 10-12cm2/s、1.067×10-12cm2/s。

SIMS在碲镉汞红外焦平面探测器工艺中的应用

文章介绍了二次离子质谱仪的结构及其基本工作原理,并通过对典型应用的分析,介绍了二次离子质谱分析技术在高灵敏度碲镉汞红外焦平面探测器材料和器件制备工艺中的作用,特别是在结探监测和微量杂质监控方面所发挥的重要作用。

凹槽深度与槽栅PMOSFET特性

基于能量输运模型对由凹槽深度改变引起的负结深的变化对深亚微米槽栅 PMOSFET性能的影响进行了分析 ,对所得结果从器件内部物理机制上进行了讨论 ,最后与由漏源结深变化导致的负结深的改变对器件特性的影响进行了对比 .研究结果表明随着负结深 (凹槽深度 )的增大 ,槽栅器件的阈值电压升高 ,亚阈斜率退化 ,漏极驱动能力减弱 ,器件短沟道效应的抑制更为有效 ,抗热载流子性能的提高较大 ,且器件的漏极驱动能力的退化要比改变结深小 .因此 ,改变槽深加大负结深更有利于器件性能的提高 .

背接触太阳电池发射区设计及可靠性研究

利用Silvaco-TCAD仿真软件全面系统地分析了不同发射区表面浓度和结深对n型插指背接触(IBC)太阳电池短路电流、开路电压、填充因子及转换效率的影响。借鉴双极半导体器件抗二次击穿技术,详细分析了不同发射区结深、发射区边缘刻蚀技术和发射区边缘选择性掺杂技术对IBC电池热击穿特性的影响。结果表明:发射区表面浓度越大、结深越深,IBC电池效率越高。当发射区表面浓度为5×1020cm-3、结深为1μm时,转换效率高达23.35%。同时,深结发射区也有助于改善IBC电池的热击穿特性。发射区边缘刻蚀结构不具有改善IBC电池热击穿特性的作用,而发射区边缘选择性掺杂结构可有效改善IBC电池的热击穿特性,从而提高IBC太阳电池组件的可靠性。

SiN_x烧穿工艺下硅太阳电池结构研究

介绍了在全国产设备构成的中试线上开展的高效单晶硅太阳电池研究工作,并制备出了最高转换效率 达15．7％的单体电池(面积103×103mm2)。实验采用PECVD方法制备SiNx减反、钝化薄膜,并采用正背面电极 一次金属化烧结技术,同时完成氮化硅薄膜烧穿工艺。实验还研究了PECVD硅烷与氨气流量比对SiNx钝化、光 学和保护性质的影响。分析了氮化硅薄膜及简化新工艺与提高太阳电池效率的关系。实验最后采用化学染色法 测量了太阳电池的p-n结结深,结果表明该太阳电池的p-n结为0．25μm的浅结,直接证明了SiNx薄膜对p-n结有 良好的保护作用。

低噪声宽带宽感应式磁传感器

在大深度测量时,由于传统空心线圈传感器自身空心线圈和差分放大器部分引入了噪声,致使感应式磁传感器探测灵敏度降低,无法满足地质探测深度的需要。针对此问题,通过理论分析空心线圈磁传感器中空心线圈的物理结构和前置放大电路的机理,研究引入噪声的主要来源,建立基于结型场效应晶体管(JFET)的感应式磁传感器等效模型,提出一种低噪声宽带宽空心线圈磁传感器。同时,分析该模型下差分放大器的频域特性,给出磁传感器输入噪声的仿真结果。在屏蔽室内和野外试验对所研制的磁传感器性能进行测试。研究结果表明:该磁传感器的3 d B响应带宽达到42.3 k Hz,相比于磁传感器3D-3响应带宽增加了1倍。在输入噪声水平方面,其输入噪声在频率为10 k Hz时为1.97 n V/Hz1/2,较磁传感器3D-3信噪比提高了10.04 d B,为感应式磁传感器在实际项目应用提供了可靠的性能保障。

单晶硅太阳电池发射区结构设计与工艺优化

首先利用TCAD半导体器件仿真软件全面系统地分析了不同发射区表面浓度和结深对P型单晶硅太阳电池短路电流、开路电压、填充因子及转换效率的影响。然后以获得最优的发射区结构参数为目标，对热扩散工艺和离子注入工艺进行了仿真研究。仿真结果表明，发射区表面浓度和结深的变化对单晶硅太阳电池输出特性产生显著影响。当发射区表面浓度为5×10^20cm^-3，结深为0．1μm时，太阳电池转换效率最高，可达20．39％。若采用热扩散工艺制备发射区，扩散温度范围为825～850℃，扩散时间范围为10～20min；若采用离子注入工艺制备发射区，当注入剂量为1×10^17cm^-2，注入能量为5keV时，退火温度范围为850～875℃，退火时间范围为5～15min。

功率半导体器件击穿特性及结终端结构参数研究

根据功率半导体器件(如BJT、VDMOSFET等)的结终端结构特点,利用TCAD半导体器件仿真软件全面系统的分析了结终端高浓度扩散区结深及三种不同结终端保护结构(结终端延伸结构、浮空场限环结构及结终端刻蚀结构)参数对器件击穿特性的影响。仿真结果表明:对于终端高浓度扩散区,当表面浓度一定时,随着扩散区结深的增大,器件击穿电压呈现出先增大后减小的变化特点。PN结终端柱面结边缘区域的电场局部集中是导致器件击穿电压降低的主要因素。对于三种不同的结终端保护结构,均可有效地降低柱面结边缘电场强度,显著地改善器件的反向击穿特性。对比三种结终端保护结构,结边缘刻蚀结构对器件击穿特性的改善效果较好。

硅中扩散参数的分析和测定

扩散工艺至今仍是包括半导体光电器件在内的半导体器件和集成电路制造中的重要工艺步骤。但 Si 的扩散工艺中往往只测量扩散后的方块电阻。我们通过分析和实际测量 Si 扩散后的主要参数:方块电阻、结深、表面杂质浓度及杂质浓度分布,其相互关系表明,对于评价掺杂的总质量,只测量方块电阻是不全面的。而测量杂质浓度或杂质浓度分布,将是检查扩散层质量的较好方法。

MRI选择性测量及诊断:颅颈交界区畸形

目的:探讨MR颅颈交界区畸形的影像学表现及其诊断价值。材料与方法:应用4种传统方法及后颅凹深度测量法,对22例颅颈交界区畸形患者的临床资料及MR图像进行回顾性对照分析。结果:对颅颈区畸形诊断阳性率:钱氏线、布加德角均达90.9%(20/22),麦克雷线达72.7%(16/22),寰齿间隙达45.5%(10/22),后颅凹深度达86.4%(19/22);颅底凹陷伴其它颅颈交界区畸形19例,依据Goel分型:A型9例,B型10例;其它颅颈交界区畸形3例(1例为特殊类型)。结论:MRI是一种无创性检查手段,对颅颈交界区畸形的诊断敏感性高;5种测量方法简便易行,联合MR多方位图像,对颅颈交界畸形分类,为临床治疗提供详细影像学信息。

韩江高陂枢纽至东山枢纽段河床演变及治理效果研究

以韩江中游高陂枢纽至东山枢纽河段为研究对象,收集了2002—2017年实测地形数据,在河道演变分析基础上运用数学模型计算手段,核查了航道水深情况,为航道尺度提升提供支撑。研究表明:①高陂枢纽至东山枢纽段河床由淤积逐渐转为冲刷,深泓平均下切深度为1.15m,2015—2017年与2008—2015年比较,冲刷强度略有减小;②利用平面二维数学模型,考虑枢纽运行、桥梁净空、河道冲刷等要素,确定了高陂枢纽下游近坝段的最低、最高通航水位分别为25.84、39.23m,东山枢纽上游最底、最高通船水位分别为25.65、26.61m;③高陂枢纽至东山枢纽段最低通航水位下水深不足2.5m区段集中在高陂坝下至高陂大桥,水深集中在1.5~2.0m,高陂大桥至东山枢纽段水深条件较好,最低通航水位下水深基本在3.0m以上;④高陂枢纽至东山枢纽段航道整治工程类型为疏浚、拆修及新建丁坝,数学模型计算表明,工程实施后航道水深满足2.5m要求。

前结背接触晶硅太阳电池发射区研究

利用Silvaco-TCAD仿真软件全面系统地分析了发射区表面浓度(cE)、结深(xj)及发射区覆盖比率(EF)对P型前结背接触晶硅太阳电池输出特性的影响。结果表明:基于常规低成本P型晶硅衬底(利用直拉法生长,电阻率为1.5?·cm,少子寿命为10μs)的前结背接触太阳电池,其上表面发射区表面浓度及结深对太阳电池的输出特性产生显著影响。上表面发射区表面浓度和结深越大,短波入射光外量子效率越小。当上表面发射区表面浓度为1×1019 cm–3,结深为0.2μm时,电池效率高达20.72%。侧面和下表面发射区表面浓度及结深对太阳电池输出特性的影响较小。但侧面和下表面发射区覆盖比率对太阳电池的输出特性产生显著影响。侧面和下表面发射区覆盖比率越大,太阳电池外量子效率和转换效率越高。

杂质分布的红外光谱椭偏分析方法

在半导体工艺中,掺杂杂质类型、浓度及结深的改变都会引起不同频率的红外光谱,介绍了一种通过红外椭偏仪测量浅结杂质分布的方法。利用Drude方程将Si中不同掺杂与其引起的光学常量的变化对应起来,通过红外椭偏分量Ψ和Δ的测量及模型拟合来测定半导体中载流子的浓度分布。并建立高斯渐变层模型,即将离子注入退火后的非均匀掺杂层分成n小层,各层载流子浓度之间符合高斯分布,且每一层载流子浓度可以用Drude方程来描述。测量采用了可变角度的红外光谱椭偏仪,该测量方法具有非接触性、非破坏性的优点,测量快捷方便。

高效背接触太阳电池反向热击穿特性研究

基于非等温能量平衡传输模型,利用TCAD半导体器件仿真软件对N型插指背接触(IBC)单晶硅太阳电池反向输出特性进行了仿真研究。通过光电转换效率和反向热击穿特性对IBC太阳电池的性能进行综合评价。全面系统地分析了不同衬底电阻率、发射区表面浓度、发射结结深对IBC电池反向热击穿特性和转换效率的影响。借鉴双极功率半导体器件的抗二次击穿技术并应用于IBC电池,详细分析了发射区边缘刻蚀结构对IBC电池反向热击穿特性的影响。仿真结果表明:高晶硅衬底电阻率、低发射区表面浓度有利于改善IBC电池的反向热击穿特性,但不利于电池转换效率的提高。深结发射区不仅有利于改善IBC电池的热击穿特性,而且有利于电池转换效率的提高。当发射区边缘柱面结未被完全刻蚀时,不具有改善IBC电池反向热击穿特性的作用。当发射区边缘柱面结被完全刻蚀时,随着横向刻蚀距离的增大,热击穿临界电压增大。

Zn、Cd在InSb中的扩散

研究了Ｚｎ、Ｃｄ源量对ＩｎＳｂ扩散结深的影响。在相同的扩散条件下，扩散源Ｚｎ、Ｃｄ的量少于一定值时，结深将随源量减少而急剧减少，此一定值随扩散温度的升高而增大，但当扩散源量大于该定值后，结深则与源量无关。

低压VDMOSFET的设计与研制

对击穿电压为60 V,导通电阻为10 mΩVDMOSFET进行了优化设计.给出了外延层电阻率,外延层厚度,单胞尺寸等的优化设计方法和具体值.提出了多晶硅场板结构的终端理论和终端设计,使该器件既满足指标要求又能最低限度的降低成本.

6英寸特高压晶闸管类台面负角造型研究

本文论述了目前最为先进的晶闸管结终端造型技术——类台面负角造型技术,此技术与传统负角造型技术相比可以为6英寸特高压晶闸管节省9.2%的有效阴极通流面积,提高8.4%的表面阻断转折电压。类台面造型最佳深度在芯片扩散p-n结结深值附近,但不能超过结深。