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基于超晶格结构的高电流密度增强型AlGaN/GaN HEMT
1
作者 夏元治 吴春艳 +2 位作者 周世刚 钱君涵 于永强 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期1352-1356,共5页
凹槽栅是实现增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)的常见技术,但随着栅下AlGaN的刻蚀,极化效应减弱,二维电子气(two-dimensional electron gas,2DEG)浓度降低,电流密度显著降低。文章提出在凹... 凹槽栅是实现增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)的常见技术,但随着栅下AlGaN的刻蚀,极化效应减弱,二维电子气(two-dimensional electron gas,2DEG)浓度降低,电流密度显著降低。文章提出在凹槽栅金属-绝缘层-半导体(metal-insulator-semiconductor,MIS)结构栅下叠加4 nm GaN和1 nm AlN超晶格(superlattice,SL)结构,通过在AlGaN与GaN之间引入一层超晶格层、增加一层二维电子气沟道来提高电流密度,并利用Silvaco TCAD软件系统仿真凹槽深度、栅介质以及超晶格层对器件电流密度的影响。仿真结果表明:使用5 nm HfO_(2)栅介质层并增加一层超晶格层(4 nm GaN+1 nm AlN)的AlGaN/GaN SL-MISHEMT,阈值电压V_(th)为0.14 V,电流密度I_(ds)达到1014 mA/mm(V ds=10 V,V_(gs)=10 V);与常规AlGaN/GaN HEMT(V_(th)=-3.16 V)相比,器件阈值电压增加了3.28 V;与无超晶格层的AlGaN/GaN MISHEMT相比,电流密度提高了24%。 展开更多
关键词 AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT) 凹槽栅 超晶格(SL) 功率器件仿真
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有效跨导为1052mS/mm的高性能InP基In_(0.52)Al_(0.48)As/In_(0.53)Ga_(0.47)As HEMTs(英文) 被引量：5
2
作者 钟英辉 王显泰 +4 位作者 苏永波 曹玉雄 张玉明 刘新宇 金智 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期193-197,288,共6页
成功研制了栅长为0.15μm、栅宽为2×50μm、源漏间距为2μm的InP基In0.52Al0.48As/In0.53Ga0.47As高电子迁移率器件.室温下,当器件VDS为1.7 V、VGS为0.1 V时,其有效跨导达到了1 052 mS/mm.传输线方法(TLM)测试显示器件的接触电阻为... 成功研制了栅长为0.15μm、栅宽为2×50μm、源漏间距为2μm的InP基In0.52Al0.48As/In0.53Ga0.47As高电子迁移率器件.室温下,当器件VDS为1.7 V、VGS为0.1 V时,其有效跨导达到了1 052 mS/mm.传输线方法(TLM)测试显示器件的接触电阻为0.032Ω.mm,器件欧姆接触电阻率为1.03×10-7Ω.cm-2.正是良好的欧姆接触及其短的源漏间距减小了源电阻,进而使得有效跨导比较大.器件有比较好的射频特性.从100 MHz到40 GHz,S参数外推出来的fT和fmax分别为151 GHz和303 GHz.所报道的HEMT器件非常适合毫米波段集成电路的研制. 展开更多
关键词 高电子迁移率器件 栅长 栅槽 InP INALAS INGAAS
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大型人工输水渠道高填方段溃决洪水情景 被引量：7
3
作者 王静 李娜 +1 位作者 郑敬伟 韩松 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS 北大核心 2020年第6期148-155,200,共9页
为防范大型人工输水渠道的高填方段在超常外力下一旦溃决无法用概率表征的潜在风险,需建立适宜的情景分析手段,以模拟与评估不同溃口规模下多种调控手段联合运用在应急处置中的有效性。利用中国水利水电科学研究院自主研发的洪涝仿真模... 为防范大型人工输水渠道的高填方段在超常外力下一旦溃决无法用概率表征的潜在风险,需建立适宜的情景分析手段,以模拟与评估不同溃口规模下多种调控手段联合运用在应急处置中的有效性。利用中国水利水电科学研究院自主研发的洪涝仿真模型,通过改进立交河道计算单元的拓扑关系和退水闸模拟方式,建立了渠道一维、溃口流量及两岸二维同步耦合计算的溃堤洪水淹没模型。以某大型人工输水渠道典型高填方段为例,分类对比分析了不同溃口宽度、关闸时间和退水闸是否启用等共12种情景下的洪水淹没特征变化。结果表明:溃口宽度的增加对溃决洪水淹没范围和程度的影响较小;关闸时间越早,越可以有效减少淹没区的面积和水深,且在3h内效果更明显;当地形和构筑物条件有利于洪水扩散时,及早关闸对淹没范围的减小幅度更大;在洪水不容易扩散的区域,及早关闸对淹没水深的减小幅度更大;退水闸启用后对淹没的减轻作用与退水闸和溃口之间的相对位置和距离有关,位于溃口上游且距离越近时越有效。研究可为大型人工输水渠道制定或完善相应应急预案提供基本的手段和依据。 展开更多
关键词 人工输水渠道 高填方段 溃决洪水 情景分析 溃口宽度 节制闸 退水闸
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蓝宝石衬底上槽栅型X波段增强型AlGaN/GaN HEMT 被引量：1
4
作者 顾国栋 敦少博 +5 位作者 郭红雨 韩婷婷 吕元杰 房玉龙 张志荣 冯志红 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第6期433-437,共5页
研制了一款X波段增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)。在3英寸(1英寸=2.54 cm)蓝宝石衬底上采用低损伤栅凹槽刻蚀技术制备了栅长为0.3μm的增强型AlGaN/GaN HEMT。所制备的增强型器件的阈值电压为0.42 V,最大跨导为401 mS/mm,导... 研制了一款X波段增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)。在3英寸(1英寸=2.54 cm)蓝宝石衬底上采用低损伤栅凹槽刻蚀技术制备了栅长为0.3μm的增强型AlGaN/GaN HEMT。所制备的增强型器件的阈值电压为0.42 V,最大跨导为401 mS/mm,导通电阻为2.7Ω·mm。器件的电流增益截止频率和最高振荡频率分别为36.1和65.2 GHz。在10 GHz下进行微波测试,增强型AlGaN/GaN HEMT的最大输出功率密度达到5.76 W/mm,最大功率附加效率为49.1%。在同一材料上制备的耗尽型器件最大输出功率密度和最大功率附加效率分别为6.16 W/mm和50.2%。增强型器件的射频特性可与在同一晶圆上制备的耗尽型器件相比拟。 展开更多
关键词 AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT) 增强型 低损伤刻蚀 栅凹槽 射频特性
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衢州古城墙通仙门不同岩性岩石砌块相对风化速度研究 被引量：7
5
作者 孙亚丽 曹冬梅 +1 位作者 方建平 李燕 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期1279-1286,共8页
岩石的长期风化作用会造成岩石表面的剥落，这将导致石质文物产生无可挽回的破坏。为了更好地保护它们，需要开展在相同风化环境下岩石风化剥落深度和相对风化速度及其与不同岩性关系的研究。本文以衢州古城墙通仙门的多块岩石砌块为研... 岩石的长期风化作用会造成岩石表面的剥落，这将导致石质文物产生无可挽回的破坏。为了更好地保护它们，需要开展在相同风化环境下岩石风化剥落深度和相对风化速度及其与不同岩性关系的研究。本文以衢州古城墙通仙门的多块岩石砌块为研究对象，利用自制的测量仪器，对不同岩性岩石砌块风化剥落深度和风化速度进行了研究；通过分析量测结果得出凝灰岩、砂岩、砾岩、含砾砂岩和粉砂岩相对灰岩的风化速度分别为0.005～0.059mm·a－1、0.032～0.097mm·a－1、0.004～0.058mm·a－1、0.021～0.033mm·a－1和0.015mm·a－1。研究结果表明：在相同的风化环境之中不同岩石砌块的风化速度从大到小排序为V砂岩＞V凝灰岩＞V含砾砂岩＞V砾岩＞V粉砂岩＞V灰岩，即岩石抗风化能力从强到弱为：灰岩＞粉砂岩＞砾岩＞含砾砂岩＞凝灰岩＞砂岩。由此，为石质文物的长期保护以及制定相关的保护措施提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 衢州通仙门 岩石砌块 风化剥落深度 风化速度
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栅结构对功率SiC MESFET器件性能的影响
6
作者 李岚 王勇 +2 位作者 默江辉 李亮 蔡树军 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期361-364,共4页
报道了对SiC MESFET器件多种纵向结构设计进行的研究和分析,设计了采用单凹槽栅结构、多凹槽栅结构和介质埋栅结构三种不同纵向结构器件,并对三种器件结构进行了仿真优化。对于大功率微波器件,击穿电压和微波性能是判定器件直流及微波... 报道了对SiC MESFET器件多种纵向结构设计进行的研究和分析,设计了采用单凹槽栅结构、多凹槽栅结构和介质埋栅结构三种不同纵向结构器件,并对三种器件结构进行了仿真优化。对于大功率微波器件,击穿电压和微波性能是判定器件直流及微波性能的关键参数,比较了具有不同栅结构器件的栅漏击穿电压及其输出功率、增益和效率等微波参数。给出了具有介质埋栅结构的器件性能测试结果。分析表明,介质埋栅结构中凹槽和复合介质钝化层对靠近栅漏一侧的栅边缘峰值电场强度进行了调制,提高了栅漏击穿电压,增大了器件微波输出功率。最终测试结果表明,器件在S波段实现脉冲输出功率大于45 W,功率增益大于8.5 dB,效率大于40%。 展开更多
关键词 SiCMESFET 栅结构 输出功率 凹槽栅 介质埋栅
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兆声清洗在GaAs PHEMT栅凹槽工艺中的应用
7
作者 周国 张力江 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期219-222,共4页
对GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)在栅凹槽光刻和栅凹槽腐蚀过程中光刻窗口内经常出现的一些沾污颗粒进行了分析。设计了一系列实验来分析残留在芯片上的颗粒度参数,采用4英寸(1英寸=2.54 cm)圆片模拟实际的栅凹槽清洗工艺过程,利... 对GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)在栅凹槽光刻和栅凹槽腐蚀过程中光刻窗口内经常出现的一些沾污颗粒进行了分析。设计了一系列实验来分析残留在芯片上的颗粒度参数,采用4英寸(1英寸=2.54 cm)圆片模拟实际的栅凹槽清洗工艺过程,利用颗粒度测试仪分别测试了4英寸圆片表面不同粒径的沾污颗粒数在喷淋和兆声清洗两种条件下的变化情况。比较两种清洗结果,兆声清洗方法可以有效去除栅凹槽颗粒沾污。在实际流片过程中,采用兆声清洗方法大幅降低了源漏间沟道漏电数值,同时芯片的直流参数成品率由之前的75%提高到了93%。 展开更多
关键词 GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT) 栅凹槽 颗粒沾污 兆声清洗 漏电
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AlGaN/GaN HEMT凹栅槽结构器件的频率特性 被引量：1
8
作者 肖洋 张一川 +3 位作者 张昇 郑英奎 雷天民 魏珂 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期432-436,467,共6页
采用一系列不同栅长和结构的T型栅器件来研究凹栅槽结构抑制短沟道效应和提高频率特性的作用。随着栅长不断缩短,短沟道效应逐渐明显,栅长从300 nm缩短至100 nm时,亚阈值摆幅逐渐增大,栅对沟道载流子的控制变弱,且器件出现软夹断现象。... 采用一系列不同栅长和结构的T型栅器件来研究凹栅槽结构抑制短沟道效应和提高频率特性的作用。随着栅长不断缩短,短沟道效应逐渐明显,栅长从300 nm缩短至100 nm时,亚阈值摆幅逐渐增大,栅对沟道载流子的控制变弱,且器件出现软夹断现象。凹栅槽结构可以降低器件的亚阈值摆幅,提高开关比,栅长100 nm常规结构器件的亚阈值摆幅为140 mV/dec,开关比为106,而凹栅槽结构器件的亚阈值摆幅下降为95 mV/dec,开关比增大为107,凹栅槽结构明显抑制了短沟道效应。在漏源电压为20 V时,100 nm栅长的凹栅槽结构器件的截止频率和最高振荡频率达到了65.9和191 GHz,同常规结构相比,分别提高了5.78%和4.49%。由于凹栅槽结构缩短了栅金属到二维电子气（2DEG）沟道的间距,增大了纵横比,所以能够改善器件的频率特性。 展开更多
关键词 ALGAN/GAN HEMT 短沟道效应 凹栅槽 频率特性
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电流增益截止频率为441 GHz的InGaAs/InAlAs InP HEMT
9
作者 封瑞泽 曹书睿 +4 位作者 冯识谕 周福贵 刘同 苏永波 金智 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期329-333,共5页
本文设计并制作了fT>400 GHz的In_(0.53)Ga_(0.47)As/In_(0.52)Al_(0.48)As铟磷高电子迁移率晶体管(InP HEMT)。采用窄栅槽技术优化了寄生电阻。器件栅长为54.4 nm,栅宽为2×50μm。最大漏极电流IDS.max为957 mA/mm,最大跨导gm.... 本文设计并制作了fT>400 GHz的In_(0.53)Ga_(0.47)As/In_(0.52)Al_(0.48)As铟磷高电子迁移率晶体管(InP HEMT)。采用窄栅槽技术优化了寄生电阻。器件栅长为54.4 nm,栅宽为2×50μm。最大漏极电流IDS.max为957 mA/mm,最大跨导gm.max为1265 mS/mm。即使在相对较小的VDS=0.7 V下,电流增益截止频率fT达到了441 GHz,最大振荡频率fmax达到了299 GHz。该器件可应用于太赫兹单片集成放大器和其他电路中。 展开更多
关键词 铟磷高电子迁移率晶体管(InP HEMTs) INGAAS/INALAS 电流增益截止频率(f_(T)) 最大振荡频率(f_(max)) 栅槽
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可双向导通的凹栅隧穿晶体管
10
作者 陈树鹏 王树龙 +3 位作者 刘红侠 李伟 汪星 王倩琼 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期70-74,168,共6页
传统的隧穿晶体管由于自身结构的不对称性使其只有单向电流通路,造成了电路设计的诸多不便.以改善这一缺陷为目的,设计了一种新型的具有双向电流通路的高性能凹栅隧穿晶体管,并通过silvaco TCAD软件仿真的方法,对该新型晶体管的性能进... 传统的隧穿晶体管由于自身结构的不对称性使其只有单向电流通路,造成了电路设计的诸多不便.以改善这一缺陷为目的,设计了一种新型的具有双向电流通路的高性能凹栅隧穿晶体管,并通过silvaco TCAD软件仿真的方法,对该新型晶体管的性能进行了验证.分析了器件的掺杂、尺寸等工艺参数对其能带及性能的影响机制.结果表明,该器件在0.5V驱动电压下获得了5×106的开关比,最小亚阈值摆幅仅为12mV/dec.总的来说,该器件在低驱动电压下具有较大的开关比以及非常陡峭的亚阈值曲线斜率,适用于超低功耗设计应用. 展开更多
关键词 带带隧穿 隧穿晶体管 凹栅 双向电流通路
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