N极性GaN/AlGaN异质结和场效应晶体管（英文） 被引量：1

1

作者 房玉龙 王现彬 +7 位作者 吕元杰 王英民 顾国栋 宋旭波 尹甲运 冯志红 蔡树军 赵正平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期114-118,共5页

由于晶格的反转和随之而来的极化场的反转,N极性面氮化物材料已经成为微波功率器件应用的理想材料之一。在2英寸(1英寸=2.54cm)偏角度4H-SiC衬底上通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)的方法生长了N极性面GaN/AlGaN异质结材料,使用X射线... 由于晶格的反转和随之而来的极化场的反转,N极性面氮化物材料已经成为微波功率器件应用的理想材料之一。在2英寸(1英寸=2.54cm)偏角度4H-SiC衬底上通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)的方法生长了N极性面GaN/AlGaN异质结材料,使用X射线衍射仪(HR-XRD)、原子力显微镜(AFM)、Raman光谱仪和扫描电子显微镜(SEM)等对材料进行了表征。结果表明,N极性面GaN/AlGaN异质结材料的二维电子气面密度和迁移率分别为0.92×1013cm^(-2)和1035cm^2/(V·s)。制备了N极性GaN/AlGaN异质结场效应晶体管(HFET)。测试结果表明,1μm栅长的n极性面GaN/AlGa NHFET器件峰值跨导为88.9mS/mm,峰值电流为128mA/mm。 展开更多

关键词 N极性 GaN/AlGaN 异质结场效应晶体管(HFET) 异质结 金属有机化学气相沉积(MOCVD)

在线阅读 下载PDF 职称材料

窄禁带源漏区金属氧化物半导体场效应晶体管

2

作者 文争 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期64-64,共1页

关键词 窄禁带源漏区金属氧化物半导体场效应晶体管 MOSFET 窄禁带异质材料

在线阅读 下载PDF 职称材料

部分耗尽异质环栅场效应晶体管阈值电压模型 被引量：1

3

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

具有低漏电和优异亚阈值特性的p-GaN/GaN/AlGaN增强型p型MOSHFET

4

作者 范继锋 王永强 +2 位作者 张艺 李巍 雷鹏 《半导体技术》 北大核心 2025年第3期241-247,共7页

为了实现GaN基互补逻辑电路,基于GaN的p型半导体器件逐渐引起广泛关注。制备了基于p-GaN/GaN/Al_(0.29)Ga_(0.71)N异质结构的p型金属氧化物异质结场效应晶体管(MOSHFET),该异质结构通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术生长在蓝宝石基... 为了实现GaN基互补逻辑电路,基于GaN的p型半导体器件逐渐引起广泛关注。制备了基于p-GaN/GaN/Al_(0.29)Ga_(0.71)N异质结构的p型金属氧化物异质结场效应晶体管(MOSHFET),该异质结构通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术生长在蓝宝石基底上。在p-GaN/GaN/Al_(0.29)Ga_(0.71)N异质结构中,二维空穴气(2DHG)面密度为1.3×10_(13)cm^(-2),且在温度降至80 K时保持不变。通过干法刻蚀减小GaN沟道厚度,使p型MOSHFET呈现增强型工作模式,并获得负的阈值电压(V_(th))。室温下,基于GaN(18 nm)/Al_(0.29)Ga_(0.71)N的增强型p型MOSHFET的V_(th)为-0.79 V,导通电流|I_(ON)|为2.41 mA/mm,关断态漏电流|I_(OFF)|为2.66 pA/mm,亚阈值摆幅(SS)为116 mV/dec。这种极低的|I_(OFF)|和SS值表明材料具有较高的外延质量。此外,在200℃下,该p型MOSHFET仍保持低于10 pA/mm的|I_(OFF)|,且V_(th)偏移较小(-0.3 V),展现出优异的高温工作能力。 展开更多

关键词 GaN 金属氧化物异质结场效应晶体管(moshfet) 二维空穴气(2DHG) 高温 增强型 亚阈值摆幅(SS) 关断态漏电流 阈值电压

在线阅读 下载PDF 职称材料

碳化硅超结器件的研究进展

5

作者 张金平 张琨 +2 位作者 陈伟 汪婕 张波 《机车电传动》 北大核心 2023年第5期36-45,共10页

碳化硅(SiC)材料由于其出色的物理和化学特性,非常适用于制造高温和大功率半导体器件。虽然SiC功率二极管和金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)展示了出色的器件性能,并获得广泛的应用,但是其单极型器件的一维理论极限仍限制了传... 碳化硅(SiC)材料由于其出色的物理和化学特性,非常适用于制造高温和大功率半导体器件。虽然SiC功率二极管和金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)展示了出色的器件性能,并获得广泛的应用,但是其单极型器件的一维理论极限仍限制了传统器件性能的进一步提升。超结(SJ)作为一种在硅基器件中广泛应用的技术,能明显改善器件击穿电压和比导通电阻之间的折中关系,提升器件的性能。近年来,SiC SJ器件逐渐成为研究的热点,并取得显著进展。文章从SiC SJ器件的设计与仿真模拟、模型研究和SJ工艺制备技术等方面论述了其最新研究现状及发展方向。 展开更多

关键词 碳化硅 超结 二极管 金属-氧化物-半导体场效应晶体管 研究进展

在线阅读 下载PDF 职称材料

功率控制器结温无损伤测量技术研究与实现 被引量：1

6

作者 闫军政 杨士元 +1 位作者 吴维刚 张金龙 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期74-78,共5页

固态功率控制器或固体继电器逐步向大功率方向发展,其结温测量与监控成为工程应用中的难题,针对这类具有输入输出隔离功能的器件,采用等功率结温测试法研究了基于MOSFET的功率控制器结温无损伤测量技术。利用MOSFET自身结构,通过研究寄... 固态功率控制器或固体继电器逐步向大功率方向发展,其结温测量与监控成为工程应用中的难题,针对这类具有输入输出隔离功能的器件,采用等功率结温测试法研究了基于MOSFET的功率控制器结温无损伤测量技术。利用MOSFET自身结构,通过研究寄生pn结电压随温度变化规律、器件正向功率和反向功率关系、等功率结温测试与实际结温测试结果对比,提出了适用于工程应用的结温无损伤测量方法。结果表明,采用本方法测试结温准确度在1%以内,并可有效避免器件时间差、测试时间差等问题,可实现多层结构、非气密结构等传统方法难以实现的结温测量,具有良好的工程应用价值。 展开更多

关键词 金属氧化物半导体场效应晶体管 结温 无损伤 测量 等功率

在线阅读 下载PDF 职称材料

22nm技术节点异质栅MOSFET的特性研究

7

作者 杨颖琳 胡成 +4 位作者 朱伦 许鹏 朱志炜 张卫 吴东平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期184-187,共4页

研究了22 nm栅长的异质栅MOSFET的特性,利用工艺与器件仿真软件Silvaco,模拟了异质栅MOSFET的阈值电压、亚阈值特性、沟道表面电场及表面势等特性,并与传统的同质栅MOSFET进行比较。分析结果表明,由于异质栅MOSFET的栅极由两种不同功函... 研究了22 nm栅长的异质栅MOSFET的特性,利用工艺与器件仿真软件Silvaco,模拟了异质栅MOSFET的阈值电压、亚阈值特性、沟道表面电场及表面势等特性,并与传统的同质栅MOSFET进行比较。分析结果表明,由于异质栅MOSFET的栅极由两种不同功函数的材料组成,因而在两种材料界面附近的表面沟道中增加了一个电场峰值,相应地漏端电场比同质栅MOSFET有所降低,所以在提高沟道载流子输运效率的同时也降低了小尺寸器件的热载流子效应。此外,由于该器件靠近源极的区域对于漏压的变化具有屏蔽作用,从而有效抑制了小尺寸器件的沟道长度调制效应,但是由于其亚阈值特性与同质栅MOSFET相比较差,导致漏致势垒降低效应(DIBL)没有明显改善。 展开更多

关键词 异质栅 金属氧化物半导体场效应晶体管 热载流子效应 表面电场 表面势 漏致势垒降低效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

Si/SiC超结LDMOSFET的短路和温度特性

8

作者 阳治雄 曾荣周 +2 位作者 吴振珲 廖淋圆 李中启 《半导体技术》 北大核心 2023年第12期1071-1076,共6页

Si/SiC超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(SJ-LDMOSFET)能有效改善Si SJ-LDMOSFET阻断电压低、温度特性差和短路可靠性低的问题。采用TCAD软件对Si SJ-LDMOSFET和Si/SiC SJ-LDMOSFET的短路和温度特性进行研究。当环境温度从300 K... Si/SiC超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(SJ-LDMOSFET)能有效改善Si SJ-LDMOSFET阻断电压低、温度特性差和短路可靠性低的问题。采用TCAD软件对Si SJ-LDMOSFET和Si/SiC SJ-LDMOSFET的短路和温度特性进行研究。当环境温度从300 K上升到400 K时,Si/SiC SJ-LDMOSFET内部最高温度均低于Si SJ-LDMOSFET,表现出良好的抑制自热效应的能力;Si/SiC SJ-LDMOSFET的击穿电压基本保持不变,且饱和电流退化率较低。发生短路时,Si/SiC SJ-LDMOSFET内部最高温度上升率要明显小于Si SJ-LDMOSFET。在环境温度为300 K和400 K时,Si/SiC SJ-LDMOSFET的短路维持时间相对于Si SJ-LDMOSFET分别增加了230%和266.7%。研究结果显示Si/SiC SJ-LDMOSFET在高温下具有更好的温度稳定性和抗短路能力,适用于高温、高压和高短路可靠性要求的环境中。 展开更多

关键词 超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(SJ-LDMOSFET) Si/SiC异质结 击穿 短路 温度稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

SiC新一代电力电子器件的进展 被引量：27

9

作者 赵正平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期81-88,共8页

以SiC和GaN为代表的宽禁带半导体材料的突破给发展新一代电力电子带来希望。SiC材料具有比Si材料更高的击穿场强、更高的载流子饱和速度和更高的热导率,使SiC电力电子器件比Si的同类器件具有关断电压高、导通电阻小、开关频率高、效率... 以SiC和GaN为代表的宽禁带半导体材料的突破给发展新一代电力电子带来希望。SiC材料具有比Si材料更高的击穿场强、更高的载流子饱和速度和更高的热导率,使SiC电力电子器件比Si的同类器件具有关断电压高、导通电阻小、开关频率高、效率高和高温性能好的特点。SiC电力电子器件将成为兆瓦电子学和绿色能源发展的重要基础之一。综述了SiC新一代电力电子器件的发展历程、现状、关键技术突破和应用研究。所评估的器件包含SiC SBD、SiC pin二极管、SiC JBS二极管、SiC MOFET、SiC IGBT、SiC GTO晶闸管、SiC JFET和SiC BJT。器件的评估重点是外延材料的结构、器件结构优化、器件性能、可靠性和应用特点。最后总结了新世纪以来SiC新一代电力电子器件的技术进步的亮点并展望了其技术未来发展的趋势。 展开更多

关键词 碳化硅 肖特基二极管 PIN二极管 金属氧化物场效应管 绝缘栅双极晶体管 栅关断晶闸管 结型场效应管 双极型晶体管

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于应变Si/SiGe的CMOS电特性模拟研究 被引量：1

10

作者 舒斌 张鹤鸣 +1 位作者 任冬玲 王伟 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期397-401,共5页

提出了一种应变Si/SiGe异质结CMOS结构,采用张应变Si作n-MOSFET沟道,压应变SiGe作p-MOSFET沟道,n-MOSFET与p-MOSFET采用垂直层叠结构,二者共用一个多晶SiGe栅电极。分析了该结构的电学特性与器件的几何结构参数和材料物理参数的关系,而... 提出了一种应变Si/SiGe异质结CMOS结构,采用张应变Si作n-MOSFET沟道,压应变SiGe作p-MOSFET沟道,n-MOSFET与p-MOSFET采用垂直层叠结构,二者共用一个多晶SiGe栅电极。分析了该结构的电学特性与器件的几何结构参数和材料物理参数的关系,而且还给出了这种器件结构作为反相器的一个应用,模拟了其传输特性。结果表明所设计的垂直层叠共栅结构应变Si/SiGe HCMOS结构合理、器件性能提高。 展开更多

关键词 异质结互补金属氧化物半导体场效应晶体管 应变SI 应变SiGe 垂直层叠

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于IBM SiGe BiCMOS工艺5PAe的中功率放大器

11

作者 宋家友 王志功 彭艳军 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期46-49,共4页

采用IBM公司刚刚推出试用的0.35μm SiGe BiCMOS开发性工艺5PAe设计并实现了一个C波段功率放大器。该放大器采用两级单端结构,除集电极扼流电感外,其余元件全部片上实现,具有集成度高、结构简单的特点。通过在管子基极和匹配电感中串联... 采用IBM公司刚刚推出试用的0.35μm SiGe BiCMOS开发性工艺5PAe设计并实现了一个C波段功率放大器。该放大器采用两级单端结构,除集电极扼流电感外,其余元件全部片上实现,具有集成度高、结构简单的特点。通过在管子基极和匹配电感中串联电阻实现了全频段稳定。键合测试表明,在所有电源电压下电路均能稳定工作。在VC=3.5V,VB=7V,f=4.1GHz时,小信号增益为17.7dB,输入输出反射系数分别为-16.9dB和-13.9dB,而在输出功率为22.8dBm时,二次和三次谐波分别小于-36dBc和-45dBc。 展开更多

关键词 功率放大器 锗硅 双极性互补金属氧化物半导体 异质结双极型晶体管

在线阅读 下载PDF 职称材料

200V高压大电流VDMOS的研制 被引量：2

12

作者 胡佳贤 韩雁 +2 位作者 张世峰 张斌 宋波 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期85-89,共5页

介绍了自主研制的200 V/40 A VDMOS晶体管的设计优化过程及研制结果。该器件采用JFET注入和浅P-body方法降低导通电阻,提高电流密度,采用优化的N掺杂硅外延材料优化导通电阻和击穿电压。测试结果表明击穿电压高于215 V,特征导通电阻1.2... 介绍了自主研制的200 V/40 A VDMOS晶体管的设计优化过程及研制结果。该器件采用JFET注入和浅P-body方法降低导通电阻,提高电流密度,采用优化的N掺杂硅外延材料优化导通电阻和击穿电压。测试结果表明击穿电压高于215 V,特征导通电阻1.2Ω.mm2,导通电流可达40 A;同时设计了ESD防护,HBM值7.5 kV;芯片总面积小于31.25 mm2,可采用TO220封装。 展开更多

关键词 垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管 大电流 导通电阻 结型场效应区注入 静电防护

在线阅读 下载PDF 职称材料

高压VDMOSFET击穿电压优化设计 被引量：3

13

作者 严向阳 唐晓琦 淮永进 《微纳电子技术》 CAS 2008年第10期577-579,585,共4页

通过理论计算,优化了外延层厚度和掺杂浓度,对影响击穿电压的相关结构参数进行设计,探讨了VDMOSFET的终端结构。讨论了场限环和结终端扩展技术,提出了终端多区设计思路,提高了新型结构VDMOSFET的漏源击穿电压。设计了800V、6A功率VDMOSF... 通过理论计算,优化了外延层厚度和掺杂浓度,对影响击穿电压的相关结构参数进行设计,探讨了VDMOSFET的终端结构。讨论了场限环和结终端扩展技术,提出了终端多区设计思路,提高了新型结构VDMOSFET的漏源击穿电压。设计了800V、6A功率VDMOSFET,同场限环技术相比,优化的结终端扩展技术,节省芯片面积10.6%,而不增加工艺流程,漏源击穿电压高达882V,提高了3%,由于芯片面积的缩小,平均芯片中测合格率提高5%,达到了预期目的,具有很好的经济价值。 展开更多

关键词 纵向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管 击穿电压 结终端扩展 终端结构 外延层厚度和掺杂浓度

在线阅读 下载PDF 职称材料

电力电子 IGBT设计与制程技术的发展 被引量：3

14

作者 Soo-Seong Kim 《电子与电脑》 2009年第10期45-52,共8页

引言 自绝缘闸双极型晶体管（IGBT）于上世纪80年代面世以来，一直成为中等功率应用中最常用的部件“1，2”。IGBT兼具金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）的高输入阻抗，以及双极结型晶体管（bipolar junction transistor．BJT）的载流... 引言 自绝缘闸双极型晶体管（IGBT）于上世纪80年代面世以来，一直成为中等功率应用中最常用的部件“1，2”。IGBT兼具金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）的高输入阻抗，以及双极结型晶体管（bipolar junction transistor．BJT）的载流能力，可简化闸极驱动要求，同时增强导通状态性能“3”。 展开更多

关键词 IGBT 制程技术 双极型晶体管 设计 场效应晶体管 高输入阻抗 金属氧化物 结型晶体管

在线阅读 下载PDF 职称材料

锗硅HBT BiCMOS工艺中的p-i-n开关二极管设计

15

作者 刘冬华 胡君 +3 位作者 钱文生 陈帆 陈雄斌 段文婷 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期271-275,共5页

介绍了一种集成在BiCMOS工艺的p-i-n开关二极管的器件。它由在STI下面的n型赝埋层作为p-i-n的n区,锗硅npn异质结双极型晶体管的重掺杂外基区作为p-i-n的p区。同时新开发了穿过场氧的深接触孔工艺用于赝埋层的直接引出,并采用p-i-n注入... 介绍了一种集成在BiCMOS工艺的p-i-n开关二极管的器件。它由在STI下面的n型赝埋层作为p-i-n的n区,锗硅npn异质结双极型晶体管的重掺杂外基区作为p-i-n的p区。同时新开发了穿过场氧的深接触孔工艺用于赝埋层的直接引出,并采用p-i-n注入用于对i区进行轻掺杂。借助半导体工艺与器件仿真软件,得到了有源区尺寸、赝埋层到有源区的距离、p-i-n注入条件等关键工艺参数对p-i-n性能的影响。最后优化设计的p-i-n二极管,其在2.4 GHz频率下的指标参数,如插入损耗为-0.56 dB,隔离度为-22.26 dB,击穿电压大于15 V,它达到了WiFi电路中的开关器件的性能要求。 展开更多

关键词 P-I-N二极管 锗硅异质结双极型晶体管 双极互补金属氧化物半导体 赝埋层 工艺和器件仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

SiGe BiCMOS工艺中HBT的关键制造工艺研究

16

作者 肖胜安 刘鹏 +3 位作者 季伟 王雷 陈帆 钱文生 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期346-350,385,共6页

研究了0.18μm SiGe BiCMOS中的核心器件SiGe HBT的关键制造工艺,包括集电极的形成、SiGe基区的淀积、发射极窗口的形成、发射极多晶的淀积、深孔刻蚀等,指出了这些制造工艺的难点和问题,提出了解决办法,并报导了解决相关难题的实验结果。

关键词 锗硅双极-互补金属氧化物半导体 锗硅异质结双极晶体管

在线阅读 下载PDF 职称材料