降低金属与n型Ge接触电阻方法的研究进展

1

作者 周志文 沈晓霞 李世国 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期10-15,31,共7页

Ge材料中n型杂质激活的电子浓度偏低,以及费米能级钉扎效应导致的金属与n型Ge接触电子势垒高度偏大,使金属与n型Ge接触电阻较大。基于Ge的材料特性,分析了缺陷对杂质浓度以及费米能级钉扎对电子势垒高度的影响;综述了提高Ge材料中n型掺... Ge材料中n型杂质激活的电子浓度偏低,以及费米能级钉扎效应导致的金属与n型Ge接触电子势垒高度偏大,使金属与n型Ge接触电阻较大。基于Ge的材料特性,分析了缺陷对杂质浓度以及费米能级钉扎对电子势垒高度的影响;综述了提高Ge材料中n型掺杂电子浓度的方法,如激光退火、磷和锑共掺、循环离子注入/退火、氟钝化等;讨论了降低金属与n型Ge接触电子势垒高度的途径,即插入薄的界面层形成金属-界面层-Ge接触。电子浓度的提高,以及电子势垒高度的降低,有效地减小了金属与n型Ge接触电阻。 展开更多

关键词 锗(Ge) n型掺杂 金属-界面层-半导体接触 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 接触电阻

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电阻耦合型神经MOS晶体管及其差分四象限模拟乘法器

2

作者 王明宇 汤玉生 管慧 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期158-163,共6页

电阻耦合型神经 MOS晶体管是在电容耦合 (浮栅 )型神经 MOS晶体管基础上提出来的 ,它克服了电容耦合型神经 MOS晶体管中由于电容耦合而产生的缺点。文中介绍了电阻耦合型神经 MOS晶体管的基本结构和特点 。

关键词 电阻耦合型 神经MOS晶体管 差分四象限模拟乘法器 场效应 栅电压值 金属-氧化物-半导体晶体管

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高k金属栅NMOSFET器件阈值电压调控方法

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作者 刘城 王爱记 +2 位作者 刘自瑞 刘建强 毛海央 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第1期13-19,25,共8页

实现对器件阈值电压的有效调控是高k金属栅(HKMG)技术面临的一项重要挑战。TiAl薄膜作为n型金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOSFET)的功函数层被广泛地应用于HKMG结构中以实现对器件阈值电压的调控。实验采用射频(RF)-直流(DC)磁控溅射... 实现对器件阈值电压的有效调控是高k金属栅(HKMG)技术面临的一项重要挑战。TiAl薄膜作为n型金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOSFET)的功函数层被广泛地应用于HKMG结构中以实现对器件阈值电压的调控。实验采用射频(RF)-直流(DC)磁控溅射的方式沉积TiAl薄膜,通过优化直流功率、射频功率和反应压强工艺参数,实现了对薄膜Ti/Al原子比率的调节,提高了Ti/Al原子比率分布均匀度。基于实验结果,采用后栅工艺流程制造HKMG NMOSFET,讨论不同的Ti/Al原子比率和TiAl层厚度对NMOSFET阈值电压的影响。Ti/Al原子比率增大10%,NMOSFET的阈值电压增加12.6%;TiAl层厚度增加2 nm,NMOSFET的阈值电压下降19.5%。这种方法已经被成功应用于HKMG器件的生产。 展开更多

关键词 高k金属栅(HKMG) 功函数层 磁控溅射 Ti/Al原子比率 阈值电压 n型金属氧化物半导体场效应晶体管(nMOSFET)

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GGNMOS叉指宽度与金属布线对ESD防护性能的影响 被引量：1

4

作者 梁海莲 董树荣 +2 位作者 顾晓峰 李明亮 韩雁 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期194-198,共5页

栅接地NMOS(GGNMOS)器件具有与CMOS工艺兼容的制造优势,广泛用于静电放电(ESD)保护。鉴于目前GGNMOS的叉指宽度、叉指数及金属布线方式等外部因素对ESD鲁棒性的影响研究较少,设计了不同的实验对此开展对比分析。首先,基于0.5μm Bipolar... 栅接地NMOS(GGNMOS)器件具有与CMOS工艺兼容的制造优势,广泛用于静电放电(ESD)保护。鉴于目前GGNMOS的叉指宽度、叉指数及金属布线方式等外部因素对ESD鲁棒性的影响研究较少,设计了不同的实验对此开展对比分析。首先,基于0.5μm Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺设计并制备了一系列GGNMOS待测器件;其次,通过传输线脉冲测试,分析了叉指宽度与叉指数对GGNMOS器件ESD失效电流(It2)的影响,结果表明,在固定总宽度下适当减小叉指宽度有利于提高It2;最后,比较了平行式与交错式两种金属布线方案对It2的影响,结果表明,平行式金属布线下GGNMOS器件的ESD鲁棒性更好。 展开更多

关键词 栅接地n型金属氧化物半导体场效应晶体管 静电放电 双极型-互补型金属氧化物半导体-双扩散金属氧化物半导体工艺 叉指 金属布线 失效电流

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栅长对SOI NMOS器件ESD特性的影响 被引量：2

5

作者 恩云飞 何玉娟 +2 位作者 罗宏伟 潘金辉 肖庆中 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期350-352,452,共4页

采用TLP测试的方式,研究了不同栅长对栅接地SOI NMOS器件ESD(Electrostatic discharge,静电放电)特性的影响,结果发现栅长越大,维持电压VH越大,ESD二次击穿电流It2越大;其原因可能与薄硅层中的热分布有关。

关键词 静电保护 绝缘层上硅 传输线脉冲测试 栅接地n型金属-氧化物-半导体

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漏极接触孔到栅间距对GGNMOS保护器件的影响

6

作者 吴晓鹏 杨银堂 +1 位作者 董刚 高海霞 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期26-30,共5页

研究了不同漏极接触孔到栅间距对深亚微米单叉指栅接地N型金属氧化物半导体静电放电保护器件性能的影响,并分析了相关物理机制.基于中芯国际0.18μm互补金属氧化物半导体工艺进行流片,并进行传输线脉冲测试,得到了不同漏极接触孔到栅间... 研究了不同漏极接触孔到栅间距对深亚微米单叉指栅接地N型金属氧化物半导体静电放电保护器件性能的影响,并分析了相关物理机制.基于中芯国际0.18μm互补金属氧化物半导体工艺进行流片,并进行传输线脉冲测试,得到了不同漏极接触孔到栅间距(DCGS)值的保护器件单位宽度失效电流水平的变化趋势.结合器件仿真,分析了保护器件的电、热分布情况.研究结果表明,DCGS值的增大,使电流密度峰值向远离沟道的方向移动,从而降低了尖端放电的风险.同时,当DCGS值增大到一定阈值时,由于漏区与衬底温度达到平衡,因此失效电流水平出现饱和趋势. 展开更多

关键词 漏极接触孔到栅间距 静电放电 栅接地n型金属氧化物半导体

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采用T型栅结构的高性能Ga2O3 MOSFET

7

作者 马灵 吕元杰 +2 位作者 刘宏宇 蔡树军 冯志红 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第6期444-448,共5页

基于n型β-Ga2O3制备了具有T型栅结构的高性能Ga2O3金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在Fe掺杂的半绝缘β-Ga2O3衬底上同质外延生长200 nm厚的Si掺杂n型β-Ga2O3沟道层,掺杂浓度为5×10^17 ... 基于n型β-Ga2O3制备了具有T型栅结构的高性能Ga2O3金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在Fe掺杂的半绝缘β-Ga2O3衬底上同质外延生长200 nm厚的Si掺杂n型β-Ga2O3沟道层,掺杂浓度为5×10^17 cm^-3。器件采用栅长为1μm的T型栅结构,栅源间距为2μm,栅漏间距为18μm;采用原子层沉积(ALD)法生长的高介电常数氧化铪(HfO2)作为栅介质。研制的器件漏源饱和电流密度达到115.8 mA/mm,比导通电阻为52.82 mΩ·cm^2。T型栅结构有效抑制了Ga2O3沟道中的峰值电场强度,提升了器件的耐压特性;而高介电常数的HfO2介质有效降低了器件的漏电流,器件的击穿电压达到1953 V,开关比高达109,器件功率品质因子为77.2 MV/cm^2。 展开更多

关键词 氧化镓(Ga2O3) 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) T型栅 击穿电压 功率品质因子

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沟道尺寸对深亚微米GGNMOS保护器件特性的影响 被引量：2

8

作者 吴晓鹏 杨银堂 +1 位作者 刘海霞 董刚 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期113-117,共5页

基于测试结果,研究了不同沟道宽度、沟道长度对深亚微米单叉指栅接地N型金属氧化物半导体静电放电保护器件性能的影响机制,并得出保护器件沟道尺寸的优化准则.基于SMIC 0.18μm CMOS工艺进行流片及传输线脉冲测试,得到了不同版图参数条... 基于测试结果,研究了不同沟道宽度、沟道长度对深亚微米单叉指栅接地N型金属氧化物半导体静电放电保护器件性能的影响机制,并得出保护器件沟道尺寸的优化准则.基于SMIC 0.18μm CMOS工艺进行流片及传输线脉冲测试,得到了不同版图参数条件下保护器件的I-V特性.基于失效电流水平变化趋势以及器件仿真结果,分析了相关物理机制.研究结果表明,沟道宽度的选取必须结合器件的导通均匀性情况,同时沟道长度值则通过改变器件沟道下方的热分布影响保护器件的鲁棒性.利用实验方法分析了沟道尺寸对单叉指栅接地N型金属氧化物半导体保护器件性能影响的物理机制,对深亚微米保护器件的版图设计提供了优化指导. 展开更多

关键词 沟道宽度 沟道长度 静电放电 栅接地n型金属氧化物半导体

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杂质浓度对槽栅PMOSFET抗热载流子特性的影响 被引量：2

9

作者 任红霞 荆明娥 郝跃 《固体电子学研究与进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期174-180,共7页

基于流体动力学能量输运模型 ,利用二维仿真软件 Medici研究了深亚微米槽栅 PMOS器件衬底和沟道掺杂浓度对器件抗热载流子特性的影响 ,并从器件内部物理机理上对研究结果进行了解释。研究发现 ,随着沟道杂质浓度的提高 ,器件的抗热载流... 基于流体动力学能量输运模型 ,利用二维仿真软件 Medici研究了深亚微米槽栅 PMOS器件衬底和沟道掺杂浓度对器件抗热载流子特性的影响 ,并从器件内部物理机理上对研究结果进行了解释。研究发现 ,随着沟道杂质浓度的提高 ,器件的抗热载流子能力增强 ;而随着衬底掺杂浓度的提高 ,器件的抗热载流子性能降低。这主要是因为这些结构参数影响了电场在槽栅 MOS器件内的分布和拐角效应 。 展开更多

关键词 杂质浓度 槽栅PMOSFET 抗热载流子 深亚微米 P型槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管 拐角效应

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Halo注入角度对热载流子效应的影响及优化 被引量：2

10

作者 王兵冰 汪洋 +1 位作者 黄如 张兴 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期130-133,共4页

通过模拟和实验研究了不同的halo注入角度的NMOSFET,研究发现halo的注入角度越大,热载流子效应的退化越严重。考虑到由于热载流子的注入造成栅氧化层损伤,使器件可靠性变差,halo注入时应该采用小的倾角注入。

关键词 HALO 热载流子效应 短沟效应 漏感应势垒降低效应 n型金属-氧化物-半导体场效应晶体管

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热电子应力下nMOSFET中复合电流的退化特性研究

11

作者 陈海峰 《固体电子学研究与进展》 CSCD 北大核心 2017年第5期312-315,338,共5页

复合电流曲线面积S这一参数被引入来研究了热电子应力下n型金属氧化物半导体场效应晶体管(nMOSFET)中复合电流的退化特性。电子注入应力中,复合电流随着热电子应力后峰值变小并且曲线展宽。基于对S变化的分析,发现这种变化归因于热电子... 复合电流曲线面积S这一参数被引入来研究了热电子应力下n型金属氧化物半导体场效应晶体管(nMOSFET)中复合电流的退化特性。电子注入应力中,复合电流随着热电子应力后峰值变小并且曲线展宽。基于对S变化的分析,发现这种变化归因于热电子应力过程中,部分热电子占据了部分界面陷阱使得有效的界面态浓度Nit变小,同时另一部分注入进栅漏交叠区的氧化层中而使得有效的漏端电压UD增加。进一步发现,S的变化量△S与应力时间在双对数坐标下成线性关系:△S∝t^a,其中a=0.6。 展开更多

关键词 界面陷阱 复合电流 热电子应力 n型金属氧化物半导体场效应晶体管

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基于SiC和Si器件的燃料电池汽车DC-DC变换器的性能 被引量：3

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作者 周晓敏 马后成 高大威 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2017年第1期79-86,共8页

为实现燃料电池汽车输出电压、功率的调节与控制,采用了一种交错式双Boost电路的大功率直流-直流(DC-DC)变换器,其中应用了Si和SiC功率器件。基于电路损耗计算和效率仿真手段,对比分析了全SiC[金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器... 为实现燃料电池汽车输出电压、功率的调节与控制,采用了一种交错式双Boost电路的大功率直流-直流(DC-DC)变换器,其中应用了Si和SiC功率器件。基于电路损耗计算和效率仿真手段,对比分析了全SiC[金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件、SiC二极管]、SiC MOSFET和Si二极管的混合器件和全硅Si[绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件、Si二极管]的变换器在电路损耗。结果表明:Si IGBT的开通和关断损耗约是SiC MOSFET的3倍和10倍,在不同工况下,全SiC变换器的转换效率比全Si变换器高1%~3.1%。因而,SiC功率器件在大功率DC-DC变换器的应用中,能够提高功率密度、可靠性和动力系统工作效率。 展开更多

关键词 燃料电池汽车 直流-直流(DC-DC)变换器 交错式双Boost电路 SiC金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) Si绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 电路损耗

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功率集成器件及其兼容技术的发展 被引量：4

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作者 乔明 袁柳 《电子与封装》 2021年第4期71-86,共16页

功率集成器件在交流转直流(AC/DC)电源转换IC、高压栅驱动IC、LED驱动IC等领域均有着广泛的应用。介绍了典型的可集成功率高压器件,包括不同电压等级的横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(LDMOS)以及基于硅和SOI材料的横向绝缘栅... 功率集成器件在交流转直流(AC/DC)电源转换IC、高压栅驱动IC、LED驱动IC等领域均有着广泛的应用。介绍了典型的可集成功率高压器件,包括不同电压等级的横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(LDMOS)以及基于硅和SOI材料的横向绝缘栅双极型晶体管(LIGBT),此外还介绍了高低压器件集成的BCD工艺和其他的功率集成关键技术,包括隔离技术、高压互连技术、dV/dt技术、di/dt技术、抗闩锁技术等,最后讨论了功率集成器件及其兼容技术的发展趋势。 展开更多

关键词 功率集成器件 横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管 横向绝缘栅双极型晶体管 BCD工艺 兼容技术

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