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环栅晶体管制备中SiGe选择性刻蚀技术综述
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作者 刘恩序 李俊杰 +5 位作者 刘阳 杨超然 周娜 李俊峰 罗军 王文武 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期14-20,共7页
环栅(Gate-all-around,GAA)晶体管是3 nm以下节点替代现有鳍式晶体管(FinFET)最有竞争力的器件结构,能有效改善器件尺寸不断微缩带来的短沟道效应。与FinFET相比,GAA器件制备的工艺流程中内侧墙制备和沟道释放是新引入的工艺模块,均需要... 环栅(Gate-all-around,GAA)晶体管是3 nm以下节点替代现有鳍式晶体管(FinFET)最有竞争力的器件结构,能有效改善器件尺寸不断微缩带来的短沟道效应。与FinFET相比,GAA器件制备的工艺流程中内侧墙制备和沟道释放是新引入的工艺模块,均需要SiGe选择性刻蚀技术。工艺要求SiGe作为牺牲层被选择性刻蚀去除,且尽可能减少对Si沟道的损伤。本文对环栅晶体管制备工艺中所需的SiGe选择性刻蚀技术进行了综述,主要分析了器件结构的发展趋势及SiGe选择性刻蚀的应用,并分类综述了常规SiGe选择性刻蚀方法以及新型选择性刻蚀技术的发展历程,分析了各种技术的优点和不足。最后对SiGe选择性刻蚀技术面临的挑战进行了分析,并对其未来可能的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 锗硅 选择性刻蚀 环栅 内侧墙 沟道释放 纳米线 纳米片
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部分耗尽异质环栅场效应晶体管阈值电压模型 被引量:1
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作者 李尊朝 罗诚 +2 位作者 王闯 苗治聪 张莉丽 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期50-54,109,共6页
为抑制短沟道效应和解决载流子传输效率低的问题,提出了部分耗尽异质环栅金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)结构(DMSG),并建立了器件的表面电势和阈值电压解析模型。异质环栅由两种具有不同功函数的材料无缝拼接形成,能在沟道中产... 为抑制短沟道效应和解决载流子传输效率低的问题,提出了部分耗尽异质环栅金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)结构(DMSG),并建立了器件的表面电势和阈值电压解析模型。异质环栅由两种具有不同功函数的材料无缝拼接形成,能在沟道中产生电场峰值,降低漏端电场,并屏蔽漏压对最小表面势的影响。通过为沟道耗尽层各区建立柱坐标下电势泊松方程和相应的边界条件方程,采用径向抛物线近似对偏微分方程进行降维和解析求解技术,获得了DMSG结构的解析模型。仿真结果表明,与传统的部分耗尽环栅器件相比,DMSG结构载流子传输效率高,短沟道效应、漏致势垒降低效应和热载流子效应抑制能力强;所建解析模型与数值仿真软件的相对误差小于5%。 展开更多
关键词 部分耗尽 异质环栅 金属氧化物半导体场效应晶体管 阈值电压
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环栅结构CMOS/SOI器件SPICE模型研究 被引量:1
3
作者 贺威 张正选 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期542-545,共4页
建立了环栅结构的CMOS/SOI器件的SPICE模型,可以对抗辐照设计中环栅结构的CMOS/SOI器件计算其等效宽长比,将环栅器件转换为等效宽度和长度的条栅器件;以及对体接触电阻等其他受影响的SPICE模型参数做出调整,使其电学特性模拟达到最准确... 建立了环栅结构的CMOS/SOI器件的SPICE模型,可以对抗辐照设计中环栅结构的CMOS/SOI器件计算其等效宽长比,将环栅器件转换为等效宽度和长度的条栅器件;以及对体接触电阻等其他受影响的SPICE模型参数做出调整,使其电学特性模拟达到最准确精度。模拟数据和试验数据具有很好的一致性,证明所建立的模型具有较高的精度。 展开更多
关键词 环栅 绝缘体上硅 SPICE模型 宽长比 体接触
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环栅型宽带多波束相控阵天线初探
4
作者 李长源 《现代导航》 2011年第6期438-443,共6页
抛物透镜式天线利用其馈源偏置特性可同时产生多波束,当透镜为环栅型相控阵形式时,该组合天线即成为同时多波束相控阵天线,因此研究该型天线的特性,具有非常重要的使用价值。
关键词 环栅 抛物面 有限扫描相控阵 透镜 波束偏移
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实时重光照模型的环栅激光图实时研究
5
作者 王立 张勇 《激光杂志》 北大核心 2017年第4期101-104,共4页
传统方法在实时仿真环栅激光图像时对边缘拟合不完整,清晰度差、图像识别率低、亮度分布不均匀、环栅激光图像受到外部环境的干扰较强。提出一种基于实时重光照模型的环栅激光图仿真方法研究,搭建适用于仿真环栅激光图的实时重光照模型... 传统方法在实时仿真环栅激光图像时对边缘拟合不完整,清晰度差、图像识别率低、亮度分布不均匀、环栅激光图像受到外部环境的干扰较强。提出一种基于实时重光照模型的环栅激光图仿真方法研究,搭建适用于仿真环栅激光图的实时重光照模型,基于模型多次拟合环栅激光图像的各层环形边缘曲线、绘制圆心,提高光照分量的识别能力并对其进行归一化处理,最后合成重光照图像,完成对环栅激光图像的仿真。试验证明文章的方法能够有效地实现对环栅激光图像的实时仿真研究。 展开更多
关键词 重光照模型 归一化处理 环栅激光图
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环栅纳米线FET自热效应及微尺度空间效应研究 被引量:1
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作者 黄宁 赵婉婉 +2 位作者 刘伟景 杨婷 李清华 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第12期932-937,共6页
研究了纳米线高度与纳米线宽度对5 nm制程垂直堆叠式环栅纳米线场效应晶体管(GAA NWFET)中自热效应及微尺度空间效应的影响机理。利用Sentaurus TCAD软件对不同尺寸的纳米线器件性能进行仿真,采用控制变量法,以0.5 nm为步长,分别将纳米... 研究了纳米线高度与纳米线宽度对5 nm制程垂直堆叠式环栅纳米线场效应晶体管(GAA NWFET)中自热效应及微尺度空间效应的影响机理。利用Sentaurus TCAD软件对不同尺寸的纳米线器件性能进行仿真,采用控制变量法,以0.5 nm为步长,分别将纳米线高度及宽度从4 nm增加至8 nm。仿真结果表明,当纳米线高度及宽度分别取4 nm和6.5 nm时,可最大程度规避微尺度空间效应对载流子迁移率的影响,并有效提升散热能力,使器件开态电流增加44.4%,沟道热学电阻减小60.3%。此外,设置纳米线高度为4 nm,依次将顶部/中部/底部沟道的纳米线宽度从6.5 nm增加至8 nm,发现当底部沟道的纳米线宽度相等时,增加靠近体硅处的沟道宽度更有利于改善器件的电热性能。 展开更多
关键词 环栅 垂直堆叠结构 自热效应 微尺度空间效应 纳米线
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硅基环栅晶体管和隧穿晶体管研究进展综述
7
作者 李佳伟 韩可 龙尚林 《中国集成电路》 2020年第12期26-28,共3页
随着特征尺寸的不断减小,晶体管的性能面临着许多挑战。本文通过分析当前晶体管发展面临的问题,探究了晶体管的发展现状,并介绍了针对当前技术难点的环栅和隧穿晶体管的结构改进方案。
关键词 晶体管 硅基 环栅 隧穿 亚阈值特性
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新型锗源环栅线隧穿晶体管结构设计及优化
8
作者 糜昊 马鑫 +1 位作者 苗渊浩 芦宾 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2022年第6期441-448,共8页
设计了一种锗源环栅线隧穿晶体管(GAA-LTFET),并采用TCAD工具对其工作原理进行了分析,通过双栅功函数技术抑制寄生点隧穿机制,消除了转移电流曲线上的驼峰现象,提高器件特性。此外,还针对源区掺杂浓度和沟道厚度等关键参数进行了分析和... 设计了一种锗源环栅线隧穿晶体管(GAA-LTFET),并采用TCAD工具对其工作原理进行了分析,通过双栅功函数技术抑制寄生点隧穿机制,消除了转移电流曲线上的驼峰现象,提高器件特性。此外,还针对源区掺杂浓度和沟道厚度等关键参数进行了分析和优化,最终器件平均亚阈值摆幅可达33.4 mV/dec,开态电流可达0.64μA/μm,开关比值约为9×10^(8),该器件的优异特性有望促进后摩尔时代超低功耗技术的发展。 展开更多
关键词 隧穿场效应晶体管(TFETs) 线隧穿 Ge/Si异质结 环栅 亚阈值摆幅
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环栅树状场效应晶体管的电学特性
9
作者 刘江南 刘伟景 +1 位作者 潘信甫 李清华 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第8期652-657,共6页
环栅树状场效应晶体管(GAA-TreeFET)是一种在纳米片结构中引入鳍型内桥沟道的新型环栅器件,可以在相同平面面积上实现更大的驱动电流。基于Sentaurus TCAD数值仿真,构建了TreeFET结构模型,通过改变其内桥宽度(WIB)和内桥高度(HIB),分析... 环栅树状场效应晶体管(GAA-TreeFET)是一种在纳米片结构中引入鳍型内桥沟道的新型环栅器件,可以在相同平面面积上实现更大的驱动电流。基于Sentaurus TCAD数值仿真,构建了TreeFET结构模型,通过改变其内桥宽度(WIB)和内桥高度(HIB),分析了鳍型内桥结构参数对TreeFET电学特性的影响。结果表明,随着内桥宽度的减小,器件短沟道效应得到抑制,纳米片中的电子密度上升。随着内桥高度的增加,器件驱动电流增大,栅控能力增强;然而,内桥高度的增加也导致了载流子的输运路径变长,限制了器件电学性能的优化。所获得的仿真结果和理论分析对TreeFET电学性能的进一步优化以及未来高性能集成电路器件的设计和应用有一定的参考意义。 展开更多
关键词 环栅(GAA) 树状场效应晶体管(TreeFET) 鳍型内桥沟道 电学特性 TCAD
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基于阈值电压的环栅肖特基势垒NMOSFET漏源电流模型
10
作者 沈师泽 许立军 《信息技术与信息化》 2020年第1期88-89,共2页
人们以前从电流机制出发来构建环栅肖特基势垒MOSFET漏源电流模型,目前还缺乏基于阈值电压的电流模型。将掺杂漏源环栅NMOSFET漏源电流模型中的阈值电压替换成环栅肖特基势垒NMOSFET阈值电压,得到基于阈值电压的环栅肖特基势垒NMOSFET... 人们以前从电流机制出发来构建环栅肖特基势垒MOSFET漏源电流模型,目前还缺乏基于阈值电压的电流模型。将掺杂漏源环栅NMOSFET漏源电流模型中的阈值电压替换成环栅肖特基势垒NMOSFET阈值电压,得到基于阈值电压的环栅肖特基势垒NMOSFET漏源电流模型。与Sentaurus TCAD仿真结果对比,发现基于阈值电压的模型比基于电流机制的有更高精度。对比两种器件的仿真结果,结果表明,在0.04V的电子本征肖特基势垒高度下,环栅肖特基势垒NMOSFET的漏源电流大于掺杂源漏环栅NMOSFET。因此,要采用电子本征肖特基势垒高度较低的金属来做环栅肖特基势垒NMOSFET的源漏。 展开更多
关键词 漏源电流 模型 环栅 肖特基势垒 阈值电压
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离心压缩机环列叶栅叶片不稳定脉动力的确定 被引量:2
11
作者 苏莫明 胡春波 洪灵 《甘肃工业大学学报》 CAS 1996年第4期32-37,共6页
考虑了近叶片相互作用,首次推出了周期非定常来流作用下环列叶栅叶片上不稳定脉动力计算公式.利用此方法可确定在叶轮叶片粘性尾迹作用下扩压器叶片上所受的不稳定脉动力.由计算公式可计算出叶轮结构参数、气流参数、扩压器叶片几何... 考虑了近叶片相互作用,首次推出了周期非定常来流作用下环列叶栅叶片上不稳定脉动力计算公式.利用此方法可确定在叶轮叶片粘性尾迹作用下扩压器叶片上所受的不稳定脉动力.由计算公式可计算出叶轮结构参数、气流参数、扩压器叶片几何参数、扩压器叶片气流攻角等对扩压器叶片上不稳定脉动力的影响,为设计低噪声离心压缩机、通风机提供理论依据. 展开更多
关键词 离心压缩机 叶片扩压器 脉动力 薄翼 到叶
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TC4叶栅环等温锻造成形工艺研究 被引量:2
12
作者 王兵 孟凡起 +3 位作者 张龙飞 李建洲 魏博深 杨全涛 《航空制造技术》 2015年第17期117-119,126,共4页
以TC4叶栅环零件为研究对象,采用三维有限元模拟软件DEFORM-3D对叶栅环的等温锻造成形过程进行数值模拟,对成形工艺方法进行实物验证,得到了满足使用要求的TC4叶栅环零件。研究结果表明:等温锻造成形技术可成形出TC4叶栅环零件。
关键词 TC4钛合金 等温锻造 数值模拟 试验研究
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通过增加喷嘴环叶栅改善柴油机低负荷运行工况的探讨
13
作者 罗林军 《世界海运》 2004年第4期43-44,共2页
针对船舶涡轮增压柴油机在低负荷工况运行时,出现增压压力不足,燃烧过量空气系数过小的特性,提出了一种通过增加增压器喷嘴叶栅数来提高增压器的压比和空气量的新方法,以改善增压器与柴油机的匹配与柴油机低负荷工况运行的性能。
关键词 喷嘴 船舶 涡轮增压柴油机 增压器 匹配 低负荷工况运行
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三维晶体管和后CMOS器件的进展 被引量:2
14
作者 赵正平 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2014年第1期1-11,共11页
2012年当量产的集成电路的特征尺寸进入22 nm时,三维晶体管新结构成为纳电子发展的主流,标志纳电子学的发展由应力Si时代进入三维晶体管时代。介绍了多栅晶体管的发展过程,包括双栅、鳍栅、Pi型栅、Ω型栅、三栅和环形栅等FET关键技术... 2012年当量产的集成电路的特征尺寸进入22 nm时,三维晶体管新结构成为纳电子发展的主流,标志纳电子学的发展由应力Si时代进入三维晶体管时代。介绍了多栅晶体管的发展过程,包括双栅、鳍栅、Pi型栅、Ω型栅、三栅和环形栅等FET关键技术的突破和由于栅极控制沟道电子能力增加而导致的器件性能的改善。同时,还介绍了后CMOS器件的新进展,包含InGaAs n沟道鳍栅FET、环栅纳米线FET、Ge n/p沟道鳍栅FET、碳纳米管FET、石墨烯FET、隧穿FET、单电子晶体管和自旋电子学等,以及后CMOS器件的评定和终结CMOS器件模型。 展开更多
关键词 FET FET InGaAs鳍FET 环栅纳米线FET Ge鳍FET 碳纳米管FET 石墨烯FET 隧穿FET 自旋器件
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FinFET纳电子学与量子芯片的新进展 被引量:1
15
作者 赵正平 《微纳电子技术》 北大核心 2020年第1期1-6,共6页
综述了后摩尔时代中两大发展热点:鳍式场效应晶体管(FinFET)纳电子学和基于量子计算新算法的量子芯片的发展历程和近两年的最新进展。在FinFET纳电子学领域,综述并分析了当今Si基互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路的发展现状,包括Fin... 综述了后摩尔时代中两大发展热点:鳍式场效应晶体管(FinFET)纳电子学和基于量子计算新算法的量子芯片的发展历程和近两年的最新进展。在FinFET纳电子学领域,综述并分析了当今Si基互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路的发展现状,包括FinFET的发展、10 nm和7 nm技术节点的量产、5 nm和3 nm技术节点的环栅场效应晶体管(GAAFET)和2 nm技术节点的负电容场效应晶体管(FET)的前瞻性技术研究以及非Si器件(InGaAs FinFET、WS2和MoS2两种2D材料的FET)的探索性研究。指出继续摩尔定律的发展将以Si基FinFET和GAAFET的技术发展为主。在量子芯片领域,综述并分析了超导、电子自旋、光子、金刚石中的氮空位中心和离子阱等五种量子比特芯片的发展历程,提高相干时间、固态化及多量子比特扩展等的技术突破,以及近几年在量子信息应用的新进展。基于Si基的纳米制造技术和新的量子计算算法的结合正加速量子计算向工程化的进展。 展开更多
关键词 鳍式场效应晶体管(FinFET) 环栅场效应晶体管(GAAFET) 负电容场效应晶体管(FET) InGaAs FINFET 超导量子芯片 电子自旋量子芯片 光子量子芯片 金刚石中的氮空位中心量子比特 离子阱量子芯片
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总剂量效应对CMOS读出电路影响及设计加固方法研究
16
作者 李敬国 温建国 陈彦冠 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期355-360,共6页
总剂量效应会对CMOS读出电路的性能产生明显的影响,甚至使CMOS读出电路功能完全失效。本文主要分析了总剂量效应对NMOS器件阈值、漏电流和器件间漏电流的影响机理。随后,针对640×512 CMOS读出电路提出了可行的抗辐照版图设计方法... 总剂量效应会对CMOS读出电路的性能产生明显的影响,甚至使CMOS读出电路功能完全失效。本文主要分析了总剂量效应对NMOS器件阈值、漏电流和器件间漏电流的影响机理。随后,针对640×512 CMOS读出电路提出了可行的抗辐照版图设计方法。总剂量试验表明,采用环栅结构、环源结构的640×512读出电路芯片抗总剂量能力可以达到100 krad(Si)以上。 展开更多
关键词 总剂量效应 读出电路 源结构 环栅结构抗辐照
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高压LDMOS总剂量辐射效应研究 被引量:8
17
作者 王丹辉 赵元富 +2 位作者 岳素格 边强 莫艳图 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2015年第10期82-86,共5页
在太空环境中,辐射会造成电源管理电路严重漏电和性能下降.LDMOS相比于CMOS,具有更高的工作电压,作为大尺寸的功率管被广泛应用于电源管理电路中.针对一种0.25μm BCD工艺LDMOS进行总剂量辐射效应研究.实验表明,总剂量辐射会造成LDMOS... 在太空环境中,辐射会造成电源管理电路严重漏电和性能下降.LDMOS相比于CMOS,具有更高的工作电压,作为大尺寸的功率管被广泛应用于电源管理电路中.针对一种0.25μm BCD工艺LDMOS进行总剂量辐射效应研究.实验表明,总剂量辐射会造成LDMOS的阈值电压漂移,以及N沟道直栅LDMOS的较大漏电流.同时也观察和记录到总剂量辐射导致P沟道直栅LDMOS的漏电.环栅加固方法能有效抑制总剂量辐射引起的N沟道直栅LDMOS的边缘漏电.在100krad(Si)辐照剂量时,N沟道环栅LDMOS和P沟道直栅LDMOS的阈值电压漂移分别为0.02V和-0.02V. 展开更多
关键词 LDMOS 总剂量辐射 环栅加固 边缘漏电 阈值电压漂移
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一种抗辐照加固高压DAC的设计
18
作者 苏晨 雷郎成 高炜祺 《空间电子技术》 2021年第3期49-52,共4页
高压DAC由于采用了大量厚栅氧MOS管,在总剂量辐照环境下会引起器件参数漂移、漏电流增加等。通常的解决方法是衬底隔离寄生MOS管、NMOS管环栅设计、栅氧工艺优化等方法,而很少分析辐照条件下,电压和电路结构对MOS管阈值和漏电的影响。... 高压DAC由于采用了大量厚栅氧MOS管,在总剂量辐照环境下会引起器件参数漂移、漏电流增加等。通常的解决方法是衬底隔离寄生MOS管、NMOS管环栅设计、栅氧工艺优化等方法,而很少分析辐照条件下,电压和电路结构对MOS管阈值和漏电的影响。文章对总剂量辐照条件下,不同电压对MOS器件阈值和漏电的作用进行综合分析;重点研究了MOS器件的不同阈值变化对DAC影响的机理。并提出一种低电源电压的设计思路,有效提高了高压DAC的抗辐照能力。最后,利用内置LDO和输出运放钳位降压的设计,将高压DAC的抗辐照能力提高至50k rad(Si)。 展开更多
关键词 高压DAC MOS管阈值 NMOS管环栅 总剂量辐照
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垂直纳米线晶体管的制备技术 被引量:2
19
作者 侯朝昭 姚佳欣 殷华湘 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期283-292,共10页
对目前垂直纳米线晶体管的制备技术进行了综述。首先根据器件结构取向介绍了纳米线晶体管的分类,即水平纳米线晶体管和垂直纳米线晶体管,比较了这两类不同结构晶体管的优缺点,阐述了垂直纳米线晶体管的优势及其潜在应用价值。重点介绍... 对目前垂直纳米线晶体管的制备技术进行了综述。首先根据器件结构取向介绍了纳米线晶体管的分类,即水平纳米线晶体管和垂直纳米线晶体管,比较了这两类不同结构晶体管的优缺点,阐述了垂直纳米线晶体管的优势及其潜在应用价值。重点介绍了两种主流的垂直纳米线晶体管的制造方法,即自下而上方法和自上而下方法,自上而下方法则又分为后栅工艺和先栅工艺。随后详细比较了它们之间的不同。最后,对垂直纳米线晶体管制造过程中的工艺挑战进行了分析,提出了几种可行的解决方案,并预测了垂直纳米线晶体管未来的发展趋势,特别是在低功耗器件及3D存储器等方面的发展走向。 展开更多
关键词 晶体管 纳米线 垂直结构 自上而下方法 环栅 3D存储器
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基于内嵌空腔绝缘体上硅的GAA器件电学表征与分析
20
作者 周虹阳 刘强 +2 位作者 赵兰天 陈锦 俞文杰 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第7期563-569,共7页
全包围环栅(GAA)器件具有极强的栅控能力,但工艺较为复杂,需采用先进工艺节点制备。基于新型内嵌空腔绝缘体上硅(VESOI)衬底,设计并制备了2种结构的GAA器件(纯GAA器件和π-GAA-π器件)和作为对照组的π器件,并进行了电学表征和分析。2种... 全包围环栅(GAA)器件具有极强的栅控能力,但工艺较为复杂,需采用先进工艺节点制备。基于新型内嵌空腔绝缘体上硅(VESOI)衬底,设计并制备了2种结构的GAA器件(纯GAA器件和π-GAA-π器件)和作为对照组的π器件,并进行了电学表征和分析。2种GAA器件均表现出良好的电学性能,开关比均达到108。纯GAA器件表现出更小的亚阈值摆幅(62 mV/dec)、更大的电流密度和更小的漏致势垒降低(DIBL)值,且不受背栅偏压的影响,但其底部栅极与源、漏存在交叠区,加剧了栅致泄漏电流(GIDL)效应;π-GAA-π器件虽然不受GIDL效应的影响,但由于其串联了π沟道,器件电学性能下降。实验结果证明了基于VESOI衬底制备GAA器件的可行性,同时进一步讨论了更高的栅极与空腔对准精度对器件性能的提升,为后续工艺改进提供了参考。 展开更多
关键词 全包围环栅(GAA)器件 内嵌空腔绝缘体上硅(VESOI)衬底 亚阈值摆幅(SS) 偏压 对准偏差
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