单电子晶体管及其工艺制作技术

基于库仑阻塞效应和量子尺寸效应工作的单电子晶体管(SET)由于具有超小器件尺寸、超低功耗、超低工作电流和超高工作频率等特点,受到人们的重视和深入研究。本文通过简要介绍SET的器件结构、原理和特性,分析了实现SET的关键因素,回顾和评述了SET制作技术的进展及前景。

稀土元素及金属氧化物掺杂对BaTiO_3系统耐压性能的影响

研究了稀土元素Er2O3掺杂对细晶BaTiO3系统介电及耐压性能的影响。其在BaTiO3晶粒中可抑制晶粒生长,使尺寸变小,体密度增高,呈现细晶效应,ε峰在整个温区范围内弥散,提高室温下介电常数,减小容量变化率。ZnO的加入使瓷料形成致密的细晶结构,有效地阻止了晶粒过度长大,改善了微观结构,减小了因气孔而造成的击穿,提高了耐压强度。

微拉曼光谱技术及其在微结构残余应力检测中的应用

多孔硅薄膜 硅基底结构是微机电系统 (micro electro mechanicalsystem ,MEMS)中的一个基本组元 ,其厚度为微米量级。由于薄膜与基底材料之间存在着晶格错配 ,在薄膜 基底间的界面上会出现残余应力 ,严重时会导致裂纹出现而发生断裂。微拉曼光谱法 (micro Ramanspectroscopy ,MRS)是近些年来在化学、物理、材料和力学等学科领域迅速发展的光学测量方法。文中对这一方法进行介绍 ,并且用来测量化学腐蚀多孔硅薄膜结构的残余应力 ,发现随着孔隙率的增加 ,多孔硅表面的拉伸应力逐渐增大。特别对某一样品出现裂纹区的拉曼测量表明 ,在裂纹区的残余应力急剧上升 ,达到了 0 .92GPa。使用金相显微镜观察不同孔隙率的多孔硅薄膜表面的微观形貌 ,这种不同程度的微观孔穴结构与残余应力的分布存在着紧密的联系。

稀土元素对亚微米细晶BaTiO_3系统介电性能的影响

研究了稀土改性添加剂La2O3及Pr6O11对亚微米级细晶BaTiO3系统介电性能的影响,此种添加剂在系统中的改性作用可产生化学非均匀性的壳 芯结构和化学均匀性系统两种情况,并且可以起到抑制晶粒生长、展宽居里峰以及改善介电性能的作用。

双模糊PID柱温箱系统研究

为了提高色谱柱温箱的温度控制精度,改善温度飞升曲线,通过对现有温度控制系统及方法的研究,结合模糊控制理论及相应方法,提出了双模糊控制理论,并应用于传统PID温度控制系统内;利用两级模糊控制规则,即大范围模糊控制和模糊自适应整定PID控制,大幅度改善了控制器的动、静态性能,降低了温控调节过程中的波动,减少了加热的收敛时间,提高了柱温箱的响应速度和温度精度。

采用MSP430单片机的多传感器智能监控系统设计

智能控制在现代生活中变得越来越重要。本文介绍了一种多传感器智能监控系统,该系统中各节点利用MSP430d单片机采集相关传感器信息,并通过无线收发芯片CC1020和CAN(控制局域网络)通讯模块将相关数据发送到主控单片机,主控单片机将数据通过以太网模块发送至网络服务器上,可实现远程监控。同时,主控平台可通过上述数据通路给单片机发送命令,控制步进电机完成相应的控制动作。

化学刻蚀法制备多孔硅的表面形貌研究

应用各种表面形貌分析方法如SEM、TEM、AFM等,通过对用化学刻蚀法形成的多孔硅进行表面形貌分析,发现由于横向腐蚀比较严重而使多孔硅层在达到一定深度后就会自动脱落。腐蚀中由于大量H2的析出,对硅晶体产生巨大的应力,这些应力使硅在比较脆弱的晶粒边界或缺陷处产生微裂纹,多孔硅就从这些地方开始和生长。

RF溅射法制备PZT铁电薄膜及其表征

采用对靶溅射法在SiO2/Si基板上沉积Pt/Ti底电极,用射频(RF)溅射法在Pt/Ti/SiO2/Si基板上制备了厚度约800 nm的PZT薄膜。XRD分析表明,Ar气氛中沉积,700℃下快速退火(RTA)20 min所得的PZT薄膜具有钙钛矿结构;SEM、AFM分析表明,该条件下所得薄膜的表面由平均粒径约219 nm的晶粒组成,较为均匀、致密。在1 kHz的测试频率下,PZT薄膜的介电常数为327.6,从电滞回线上可以得出,该PZT薄膜的矫顽场强为50 kV/cm,剩余极化强度和自发极化强度分别为10μC/cm2、13μC/cm2。

(Na_(1/2)Bi_(1/2))TiO_3-SrTiO_3无铅压电陶瓷的介电、压电性能

研究了 (Na1 / 2 Bi1 / 2 ) Ti O3- Sr Ti O3二元系无铅压电陶瓷的介电、压电性性。Sr2 +的引入对 NBT材料的常温介电系数、铁电相与反铁电相转变温度 TF A(180°C)以及居里温度 TC(30 0°C)的影响都不大 ,但却较大幅度地降低了 NBT材料的高矫顽场 ,从而使极化相对容易。(Na1 / 2 Bi1 / 2 ) Ti O3- Sr Ti O3二元系的压电性能参数 d33和 kt分别达到 10 0 p C/N和 0 .

A位非等配比对(NaBi)_(0.5(1-x)(Ba) _x TiO_3 性能的影响

研究了A位非等配比——过量Bi3+(Bi3+:Na1+>1:1)对(NaBi)0.5(1-x)(Ba)xTiO3材料的介电、压电性能的影响。随着引入的过量Bi3+的增加,材料的介电常数和损耗均呈先下降后增大的现象。当Bi3+∶Na+=52∶48时,(NaBi)0.5(1-x)(Ba)xTiO3复合材料的d33、kt值都达到最大值。

NBT基无铅压电陶瓷滤波器

主要研究了用改性的(NaBi)_(0.5) TiO_3(NBT)基无铅压电材料制作的压电陶瓷滤波器。在研究过程中出现很多不同于以往的情况,这些一方面是由于NBT基材料与传统PZT基材料的介电性能有较大差异造成的,另一方面说明NBT基材料的压电性能较PZT基材料还有进一步提高的必要。

显微拉曼光谱法对多孔硅热导率的研究

多孔硅优良的热学性能使其成为MEMS领域新兴的热绝缘材料。文中采用一种简便且无损的多孔硅热导率测量技术——显微拉曼光谱技术对电化学腐蚀法制备的不同孔隙率和厚度的多孔硅试样热导率进行了测量,结果表明在多孔硅的拉曼谱峰位置与其温度间存在线性对应关系。在所有样品中,厚度为110μm空隙率为65%的多孔硅显示出最好的绝热性能,其热导率为0.624W/mK。且随多孔硅孔隙率和厚度的减小,其热导率有迅速增加的趋势(厚度和孔隙率为9μm和40%时,其热导率升至25.32W/mK)。

新型高频硅光电负阻器件的特性模拟及测试分析

给出了达林顿 λ型光电双极晶体管 (DPL BT)的结构及其等效电路 ,并以此等效电路为基础 ,用 PSPICE电路模拟程序对 DPL BT的电学特性 (IC- VCE)进行了模拟 ,对所研制的 DPL BT器件进行了测试 ,并对模拟和实验结果作了深入分析 ,其 IC- VCE特性与模拟结果符合得较好 .研究发现 DPL BT具有良好的特性和多种光电功能 ,在光逻辑、光计算。

LSMCD法制备梯度BST铁电薄膜的工艺研究

研究了利用液态源雾化化学沉积(LSMCD)法制备梯度钛酸锶钡(BST)薄膜的工艺。该方法既可以较精确的控制薄膜的化学计量比及掺杂浓度,又可采用控制超声雾化沉积的时间和次数来有效的控制膜厚及晶粒的大小。X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明:沉积8次,采用常规退火方式,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上能成功制备出具有钙钛矿结构的、晶粒粒径约80 nm、厚约850 nm的梯度BST薄膜。该BST梯度薄膜在常温下介电常数达526,介电损耗约为0.06,矫顽场强约为100 kV/cm,剩余极化强度约为10μC/cm2,饱和极化强度约为20μC/cm2,在各个领域都具有广阔的应用前景。

光电负阻晶体管PNEGIT的电路模型和模拟

给出了光表面控制负阻晶体管 PNEGIT( Photo- Controlled Surface Negative ImpedanceTransistor)的电路模型 ,从栅控晶体管数学模型出发并结合光电池的电路模型 ,用电路模型描写带有表面复合和体复合的器件 ,模型为研究 PNEGIT和表面控制负阻晶体管 NEGIT( Surface- Controlled Negative Impedance Transistor)以及探讨该类器件的新用途提供了一种手段 。

近红外Si_(0.8)Ge_(0.2)/Si横向pin探测器的模拟与测试

设计了一种新型叉指状近红外 Si0 .8Ge0 .2 / Si pin横向光电探测器。采用半导体器件模拟软件 Atlas分别对该器件平衡条件下物理特性及反向偏压下电场分布、光电特性进行了模拟 ;对实际制作的光电探测器进行了测试 ,结果表明 :其波长响应范围为 0 .4～ 1 .3μm,峰值响应波长在 0 .93μm,响应度达 0 .3 8A/ W,寄生电容小于 2 .0 p F。实验结果和模拟结果符合得很好。其良好的光电性能为应用于近红外光的高速。

SiGe沟道SOI CMOS的设计及模拟

在 SOI(Silicon on Insulator)结构硅膜上面生长一层 Si Ge合金 ,采用类似 SOICMOS工艺制作成具有Si Ge沟道的 SOICMOS集成电路。该电路不仅具有 SOICMOS电路的优点 ,而且因为 Si Ge中的载流子迁移率明显高于 Si中载流子的迁移率 ,所以提高了电路的速度和驱动能力。另外由于两种极性的 SOI MOSFET都采用 Si Ge沟道 ,就避免了只有 SOIPMOSFET采用 Si Ge沟道带来的选择性生长 Si Ge层的麻烦。采用二维工艺模拟得到了器件的结构 ,并以此结构参数进行了器件模拟。模拟结果表明 ,N沟和 P沟两种 MOSFET的驱动电流都有所增加 。

高频大带宽长延迟线

用简明的图示法推导出倒相换能器及采用倒相换能器的声表面波延迟线的频率响应,并给出了不同加权系数对延迟线性能影响的模拟曲线,最后制作了f0=700MHz,△f3dB≥200MHz,△t=16μs的高频长延时单倒相声表面波延迟线,取得了满意的实用效果。

NIDS中正则表达式匹配电路的改进与优化

对网络入侵检测系统(NIDS)中复杂正则表达式匹配电路进行改进和优化。为达到最大吞吐量和最小的单位字符占用资源量,设计利用预译码、前缀树、规则分组、并行处理等方法进行结构优化。实验结果表明,改进后的电路结构提高了约47%匹配速度,缩减了约39%的电路面积,具有较低的资源占用和更广泛的适用性。

多孔硅内部残余应力的研究

多孔硅在形成过程中由于内部产生巨大的拉伸应力,在裂纹的中心部位拉伸应力可达到0.92GPa,导致在硅晶体内部较脆弱的部位(如晶界附近)形成微裂纹,多孔硅沿着硅表面缺陷和裂纹区生长。随着刻蚀时间的增加,多孔硅孔隙率增加,拉伸应力进一步增加。正是由于这种残余应力的存在导致了多孔硅发生龟裂现象。