亚90nm沟道MOSFET亚阈值状态下二维电势和阈值电压的半解析模型

本文提出一个亚90nm沟道MOSFET在亚阈值状态下的二维电势和阈值电压的半解析模型.文章首先根据短沟道MOSFET在亚阈值状态下的物理模型提出定解问题,然后用特征函数将由氧化层和空间电荷区衔接条件所得到的超越方程组作正交展开,得到关于未知量的线性代数方程组,求出了氧化层和空间电荷区的二维电势、耗尽层厚度和阈值电压的表达式.该模型不需要适配参数,运算量小,避免了方程离散化,计算精度与数值解精度相同.文章给出了沟道长度为90nm以下MOSFET的电势分布、表面势、耗尽层厚度和阈值电压计算结果,计算值与二维数值模拟值高度吻合.

亚100nm NMOSFET的沟道反型层量子化效应研究

介绍了CMOS技术发展到亚100nm所面临的挑战。针对尺寸量子化效应。建立了NMOSFET的反型层电子量子化模型，分析了反型层量子化效应对NMOSFET器件参数包括有效栅氧厚度、阈值电压等的影响。得出结论，反型层量子化效应致使反型层电子分布偏离表面。造成有效栅氧厚度的增加，阈值电压的波动达到约10％。

短沟道MOSFET解析物理模型

本文基于修正的二维泊松方程导出了适用于深亚微米MOSFET的阈值电压解析模型,并进而通过反型区电荷统一表达式并考虑到载流子速度饱和、DIBL、相关迁移率、反型层电容和沟道长度调制等主要小尺寸与高场效应,最后得到了较为准确、连续和可缩小的漏极电流模型.模型输出与华晶等样品测试MINIMOS模拟结果较为吻合。

沟道宽度对65nm金属氧化物半导体器件负偏压温度不稳定性的影响研究

随着MOS器件尺寸缩小,可靠性效应成为限制器件寿命的突出问题.PMOS晶体管的负偏压温度不稳定性(NBTI)是其中关键问题之一.NBTI效应与器件几何机构密切相关.本文对不同宽长比的65nm工艺PMOSFET晶体管开展了NBTI试验研究.获得了NBTI效应引起的参数退化与器件结构的依赖关系,试验结果表明65nm PMOSFET的NBTI损伤随沟道宽度减小而增大.通过缺陷电荷分析和仿真的方法,从NBTI缺陷产生来源和位置的角度,揭示了产生该结果的原因.指出浅槽隔离(STI)区域的电场和缺陷电荷是导致该现象的主要原因.研究结果为器件可靠性设计提供了参考.

常关型亚微米沟道1200V SiC MOSFET

南京电子器件研究所基于自主12μm外延和76．2mm（3英寸）SiC圆片加工工艺，通过介质刻蚀沟道自对准技术，在国内率先实现了导通电流大于5A的SiCDMOSFET，阻断电压大于1200V，阈值电压5V。

短沟道SOI MOSFET栅结构研究与进展

系统比较了几种不同栅结构短沟道SOIMOSFET的性能,包括短沟道效应、电流驱动能力、器件尺寸等特性,获得了栅的数目与短沟道SOI器件的性能成正比的结论。介绍了两种新的短沟道SOI器件栅结构:Π栅和Ω栅,指出了短沟道SOIMOSFET栅结构的发展方向。

注F短沟MOSFET的沟道热载流子效应

通过对短沟 NMOSFET的沟道热载流子效应研究 ,发现在短沟 NMOSFET栅介质中引入 F离子能明显抑制因沟道热载流子注入引起的阈电压正向漂移和跨导下降以及输出特性曲线的下移 .分析讨论了 F抑制沟道热载流子损伤的机理 . Si— F键释放了 Si/Si O2 界面应力 ,并部分替换了 Si— H弱键是抑制热载流子损伤的主要原因 .

碳化硅MOSFET反型沟道迁移率的研究

SiCMOSFET是制作高速、低功耗开关功率器件的理想材料,然而,制作反型沟道迁移率较高的SiCMOSFET工艺尚未取得满意结果。通过在NO中高温退火可以显著地提高4H-SiCMOSFET的有效沟道迁移率;采用H2中退火制作的4H-SiCMOSFET阈值电压为3.1V,反型沟道迁移率高于100cm2/Vs的栅压的安全工作区较宽。N2O退火技术由于其的安全性而发展迅速并将取代NO。

一种新的有沟道注入的短沟MOSFET的阈电压解析模型

本文提出一个非均匀掺杂、短沟道MOSFET阈电压的准二维解析模型。用此模型对各种不同条件下的微米、亚微米MOSFET的阈电压进行了计算,其结果与二维数值分析程序得到的结果相符甚好。本模型可用于电路分析程序,工艺容错分析及器件的优化设计。

不同沟道长度MOSFET的热载流子效应

对同一工艺制作的几种不同沟道长度的 MOSFET进行了沟道热载流子注入实验。研究了短沟 MOS器件的热载流子效应与沟道长度之间的关系。实验结果表明 ,沟道热载流子注入使 MOSFET的器件特性发生退变 ,退变的程度与器件的沟道长度之间有非常密切的关系。沟道长度越短器件的热载流子效应越明显 ,沟道长度较长的器件的热载流子效应很小。

短沟道MOSFET器件特性的理论研究

通过求解泊松方程,从沟道长度调制效应、阈值电压变化及源极同沟道间的势垒变化三个方面详细分析了短沟道MOSFET的器件特性.给出了在短沟道下,描述上述三个参量的数学表达式,为短沟道MOSFET器件的结构设计提供了理论依据.

超深亚微米n沟道Si-MOSFET中栅介质的击穿

通过改变Si-MOSFET的栅电压、源电压、漏电压和栅氧化层厚度等参数,分析和求解栅介质下载流子迁移率、沟道内电流密度、电场、雪崩产生密度以及隧穿电流的变化,得出当源、漏偏压分别为0.5V和1.0V时,增大栅极电压到18V时,栅氧化层(3nm)被永久性击穿;而在栅、源、漏偏压分别为5V、0.5V、1.0V不变时,减薄栅氧化层到0.335nm时,栅氧化层被永久性击穿。

线性区工作模式下沟道中的载流子迁移率和温度梯度如何影响功率MOSFET的温度系数(TC)：理论研究、测试和仿真

本文研究了MOSFET反型层中载流子的迁移率以及迁移率如何影响温度系数(TC)。迁移率模型中考虑了在反型层中所有的散射机构。本研究对TC进行了新的考虑,并用一个实例验证了提出的模型。

基于摄动法研究短沟道SOI MOSFET亚阈值特性

提出了一种新的方法对短沟道SOI MOSFETs亚阈区的二维表面势的解析模型进行了改进,即摄动法.由于在短沟道SOI MOSFETs中不仅需要计及不可动的电离杂质,而且需要考虑自由载流子的数量和分布的影响.利用摄动法求解非线性泊松方程可以得到短沟道SOI MOSFETs二维的表面势解析模型.通过与二维数值模拟器MEDICI模拟结果比较,证明了在亚阈区改进模型所得的结果比只计及不可动的电离杂质的SOI MOSFETs模型所得的结果吻合更好.

短沟道MOSFET渡越时间物理模型

叙述了一个考虑包括速度过冲等短沟道效应的ＭＯＳＦＥＴ渡越时间解析模型，计算结果与二维数值模拟符合较好。基于该模型，探讨了在线性工作区和饱和工作区渡越时间对栅偏压依赖关系的不同，并作了物理解释。模型还表明由速度过冲带来渡越时间的缩短对沟道长度大于０．２５μｍ的ＭＯＳＦＥＴ不超过１０％

基于沟道状态的SiC MOSFET器件浪涌能力研究

得益于技术的进步,SiC MOSFET器件中的体二极管可靠性有极大的提升,并在部分领域和模块中取代了续流二极管。文章基于浪涌电流试验,对不同沟道状态下SiC MOSFET器件浪涌能力进行了深入研究。首先,搭建了浪涌电流试验平台,对CREE和Infineon两家公司的器件进行了浪涌电流试验;然后,测量和对比了试验前后器件的阈值电压、导通电阻、体二极管电压和漏极漏电流等特性的变化;最后,通过超声波扫描显微镜观察了器件失效前后内部结构的变化,并分析了器件的失效原因。试验结果表明,SiC MOSFET器件在浪涌电流冲击下,栅极可靠性和金属层可靠性共同决定了器件的可靠性:一方面,栅极可靠性高的器件,沟道导通有利于降低最高结温,提高浪涌电流下的可靠性;另一方面,栅极可靠性低的器件,沟道的关闭有利于保护栅极。

新型再生长沟道GaN基准垂直MOSFET仿真研究

电能在转化与运用过程中会不可避免地出现能量的损耗,而电力控制和电能转换过程中最核心部分即为电力电子器件。GaN基准垂直MOSFET器件具有高输入阻抗、开关速率快以及对表面态陷阱不太敏感等优点,从而成为目前研究的热点,但由于沟道载流子的迁移率较低造成导通电阻与损耗较大。通过对再生长沟道GaN基准垂直MOSFET进行仿真,证明该结构可以有效解决沟道载流子的迁移率过低的问题。在再生长沟道GaN基准垂直MOSFET的基础上进行了结构改进,主要针对器件在源极区域与漂移区域的载流子分布进行了优化。其中,源极区域通过对源电极金属帽子下方Al_(2)O_(3)进行刻蚀,使得器件源极区域的电流导通路径得到了有效的缩短;而漂移区域通过在栅极下方插入一层载流子分布层,使得漂移区内载流子分布更加均匀。最终设计出了阈值电压为2.3V的新型再生长沟道GaN基准垂直MOSFET,器件的导通电阻低至1.8mΩ·cm^(2),击穿电压高达1053V。

功率应用中的P沟道和N沟道MOSFET

MOSFET是大多数开关电源（SMPS）中晶体管的选择。MOSFET可以作为栅极整流器来提高效率。为了在功率应用中选择最好的开关，本文对优化后的P沟道和N沟道MOSFET进行了比较。

MOSFET漏源寄生电阻及有效沟道长度的萃取方法

提出一个精确萃取MOSFET漏源寄生电阻及有效沟道长度等参数的方法.这些参数的确定对于器件特性的模拟、分析以及对于生产工艺的监控具有实际意义.该方法采用一组特定的测试器件并使用计算机程序辅助来进行参数的萃取.使用萃取到的参数计算器件的漏电流特性并将其与实测数据进行比较,结果表明两者相符很好.

Vishay的Si7655DN-20V P沟道MOSFET荣获EDN China 2013创新奖之最佳产品奖

VishayIntertechnology,Inc．宣布其Si7655DN一20VP沟道GenIII功率MOSFET荣获EDNChina2013创新奖之电源器件和模块类最佳产品奖。