增强型AlGaN/GaN HEMT器件工艺的研究进展 被引量：4

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作者 杜彦东 韩伟华 +4 位作者 颜伟 张严波 熊莹 张仁平 杨富华 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期771-777,共7页

随着高压开关和高速射频电路的发展,增强型GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)成为该领域内的研究热点。增强型GaN基HEMT只有在加正栅压才有工作电流,可以大大拓展该器件在低功耗数字电路中的应用。近年来,国内外对增强型GaN基HEMT阈值电压... 随着高压开关和高速射频电路的发展,增强型GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)成为该领域内的研究热点。增强型GaN基HEMT只有在加正栅压才有工作电流,可以大大拓展该器件在低功耗数字电路中的应用。近年来,国内外对增强型GaN基HEMT阈值电压的研究主要集中以下两个方面:在材料生长方面,通过生长薄势垒、降低Al组分、生长无极化电荷的AlGaN/GaN异质材料、生长InGaN或p-GaN盖帽层,来控制二维电子气浓度;在器件工艺方面,采用高功函数金属、MIS结构、刻蚀凹栅、F基等离子体处理,来控制表面电势,影响二维电子气浓度。从影响器件阈值电压的相关因素出发,探讨了实现和优化增强型GaN基HEMT的各种工艺方法和发展方向。 展开更多

关键词 氮化镓 高电子迁移率晶体管 增强型 阈值电压 氮化铝镓

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谐振式集成光学陀螺系统中用于抑制背散射噪声的相位调制技术（英文） 被引量：6

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作者 何玉铭 杨富华 +1 位作者 颜伟 李兆峰 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1403-1417,共15页

在谐振式集成光学陀螺系统中,相位调制技术被广泛用于检测陀螺旋转信号。本文详细介绍了近几年来国内外学者为提高陀螺精度、抑制陀螺噪声所提出的相位调制技术。文章首先从理论上分析了谐振环中的背散射噪声,发现载波抑制是抑制背散射... 在谐振式集成光学陀螺系统中,相位调制技术被广泛用于检测陀螺旋转信号。本文详细介绍了近几年来国内外学者为提高陀螺精度、抑制陀螺噪声所提出的相位调制技术。文章首先从理论上分析了谐振环中的背散射噪声,发现载波抑制是抑制背散射噪声的关键因素。然后,详细介绍了近几年来为提高陀螺精度而提出的两类相位调制技术,分别是单相位调制技术和双相位调制技术,并分析比较了其技术原理、噪声抑制能力以及系统的鲁棒性和复杂度。新型的边带锁定技术可以有效抑制陀螺中的背散射噪声。最后通过总结这些相位调制技术的优缺点发现,在陀螺系统中除了需要借助于相位调制技术抑制背反射噪声外,提高对其他类型噪声的抑制是集成光学陀螺性能进一步提高的关键。 展开更多

关键词 陀螺仪 相位调制 光学传感和传感器 谐振器

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蝶形天线增强的InP基室温HEMT太赫兹探测器研究 被引量：2

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作者 李金伦 崔少辉(指导) +4 位作者 张静 张振伟 张博文 倪海桥 牛智川 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期132-138,共7页

采用分子束外延技术制备了InP基HEMT样片,室温下样片迁移率达10 289 cm2/(V·s)。通过光刻、腐蚀、磁控溅射、点焊等工艺技术制备出了蝶形天线耦合的太赫兹探测器件。器件采用的蝶形天线经HFSS软件仿真优化后,天线S11参数为-40 d B... 采用分子束外延技术制备了InP基HEMT样片,室温下样片迁移率达10 289 cm2/(V·s)。通过光刻、腐蚀、磁控溅射、点焊等工艺技术制备出了蝶形天线耦合的太赫兹探测器件。器件采用的蝶形天线经HFSS软件仿真优化后,天线S11参数为-40 d B,电压驻波比(VSWR)为1.15,增益可达6 dB,并与二维电子气沟道实现阻抗匹配。在VDI公司0.3 THz肖特基二极管太赫兹源辐照下进行器件测试,测试结果表明,室温下器件噪声等效功率(NEP)为40 nW/Hz1/2,探测响应度46 V/W,器件响应时间优于330μs。 展开更多

关键词 太赫兹探测器 高电子迁移率场效应晶体管 磷化铟 蝶形天线 分子束外延

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侧栅晶体管太赫兹探测器的物理模型、结构制备与直流测试

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作者 康亚茹 董慧 +4 位作者 刘晶 黄镇 李兆峰 颜伟 王晓东 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期526-532,共7页

针对侧栅结构高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistors,HEMTs)太赫兹探测器,构建了器件的直流输运和太赫兹探测的物理模型。运用自对准工艺,成功制备了形态良好、接触可靠的侧栅结构,有效地解决了器件双侧栅与台面间的... 针对侧栅结构高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistors,HEMTs)太赫兹探测器,构建了器件的直流输运和太赫兹探测的物理模型。运用自对准工艺,成功制备了形态良好、接触可靠的侧栅结构,有效地解决了器件双侧栅与台面间的接触问题,最终获得了不同栅宽(200 nm、800 nm和1400 nm)的侧栅GaN/AlGaN HEMT太赫兹探测器。通过直流测试表征发现,不同器件的栅宽与其阈值电压之间呈现出明显的线性关系,验证了侧栅结构HEMT太赫兹探测器的直流输运模型。上述结果为完整的侧栅HEMT太赫兹探测器的理论模型提供了实验验证和指导,为侧栅HEMT太赫兹探测器的发展提供了重要支持。 展开更多

关键词 氮化镓 太赫兹探测器 侧栅 高电子迁移率晶体管

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纳米二氧化钒薄膜的电学与光学相变特性 被引量：11

5

作者 梁继然 胡明 +7 位作者 王晓东 李贵柯 阚强 季安 杨富华 刘剑 吴南健 陈弘达 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1002-1007,共6页

采用双离子束溅射氧化钒薄膜附加热处理的方式制备了纳米二氧化钒薄膜。在热驱动方式下,分别利用四探针测试技术和傅里叶变换红外光谱技术对纳米二氧化钒薄膜的电学与光学半导体-金属相变特性进行了测试与分析。实验结果表明,电学相变... 采用双离子束溅射氧化钒薄膜附加热处理的方式制备了纳米二氧化钒薄膜。在热驱动方式下,分别利用四探针测试技术和傅里叶变换红外光谱技术对纳米二氧化钒薄膜的电学与光学半导体-金属相变特性进行了测试与分析。实验结果表明,电学相变特性与光学相变特性之间存在明显的偏差,电学相变温度为63℃,高于光学相变温度,60℃;电学相变持续的温度宽度较光学相变持续温度宽度宽;在红外光波段,随着波长的增加,纳米二氧化钒薄膜的光学相变温度逐渐增大,由半导体相向金属相转变的初始温度逐渐升高,相变持续的温度宽度变窄。在红外光波段,纳米二氧化钒薄膜的光学相变特性可以通过光波波长进行调控,电学相变特性更适合表征纳米VO2薄膜的半导体-金属相变特性。 展开更多

关键词 纳米二氧化钒薄膜 光学相变 电学相变

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平面天线在场效应晶体管太赫兹探测器中的应用 被引量：6

6

作者 王晓东 颜伟 +3 位作者 李兆峰 张博文 黄镇 杨富华 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-13,共13页

为了提高场效应晶体管太赫兹探测器的响应度并降低噪声等效功率,需要对探测器集成平面天线的结构进行合理设计与优化,本文对集成平面天线结构的场效应晶体管太赫兹探测器的研究进行了深入调研。首先,对场效应晶体管太赫兹探测器的工作... 为了提高场效应晶体管太赫兹探测器的响应度并降低噪声等效功率,需要对探测器集成平面天线的结构进行合理设计与优化,本文对集成平面天线结构的场效应晶体管太赫兹探测器的研究进行了深入调研。首先,对场效应晶体管太赫兹探测器的工作原理进行了分析,介绍了集成平面天线如何解决耦合太赫兹波效率低的问题。然后,介绍了一些常用的平面天线结构,包括偶极子天线、贴片天线、缝隙天线、grating-gate和其他类型的结构,比较了各种天线的性能以及引入后对太赫兹探测器响应度的影响。通过对比不同天线结构的探测器响应度和噪声等效功率等参数指标,发现:采用平面天线结构之后,场效应晶体管太赫兹探测器的响应度有了大幅度的提升,各种类型的天线对探测器响应度都有不同程度的提升。本文着重介绍了几种集成于场效应晶体管的平面天线结构,包括各种天线的性能和研究进展,最后分析了场效应晶体管太赫兹探测器存在的问题和发展趋势。 展开更多

关键词 场效应晶体管太赫兹探测器 平面天线 grating-gate结构 响应度 噪声等效功率

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晶粒尺寸对氧化钒薄膜电学与光学相变特性的影响 被引量：6

7

作者 梁继然 胡明 +3 位作者 阚强 陈涛 梁秀琴 陈弘达 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期58-62,74,共6页

采用直流对靶磁控溅射方法制备氧化钒薄膜,通过改变热处理温度获得了具有不同晶粒尺寸的相变特性氧化钒薄膜,对氧化钒薄膜相变过程中电阻和红外光透射率随温度的突变性能进行研究。结果表明:经300℃和360℃热处理后,薄膜内二氧化钒原子... 采用直流对靶磁控溅射方法制备氧化钒薄膜,通过改变热处理温度获得了具有不同晶粒尺寸的相变特性氧化钒薄膜,对氧化钒薄膜相变过程中电阻和红外光透射率随温度的突变性能进行研究。结果表明:经300℃和360℃热处理后,薄膜内二氧化钒原子分数达到40%,氧化钒薄膜具有绝缘体-金属相变特性,薄膜的晶粒尺寸分别为50nm和100nm;经360℃热处理后,氧化钒薄膜表面变得致密,晶粒之间出现了联并;电学和光学相变特性的表征结果表明,电学与光学相变温度随晶粒尺寸的增加而减小;电学相变持续的温度宽度为30℃,而光学相变持续的温度宽度仅为8℃,相变持续的温度宽度保持不变。 展开更多

关键词 氧化钒薄膜 晶粒尺寸 光学相变

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射频磁控溅射功率对氧化钒薄膜相变特性的影响 被引量：3

8

作者 梁继然 胡明 +3 位作者 梁秀琴 阚强 陈涛 陈弘达 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期847-851,共5页

采用射频磁控溅射方法,结合氮气氛退火处理工艺制备二氧化钒薄膜,研究溅射功率对氧化钒薄膜电阻温度性能的影响.利用X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪对薄膜的结晶结构和成分进行了分析,利用四探针测试仪测试了样品的电阻温度特性.实验... 采用射频磁控溅射方法,结合氮气氛退火处理工艺制备二氧化钒薄膜,研究溅射功率对氧化钒薄膜电阻温度性能的影响.利用X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪对薄膜的结晶结构和成分进行了分析,利用四探针测试仪测试了样品的电阻温度特性.实验结果表明,在保持优化氧分压和热处理工艺条件不变的情况下,氧化钒薄膜的方块电阻随溅射功率的升高逐渐下降;经450,℃热处理后,氧化钒薄膜出现了明显的半导体-金属相变特性,相变的幅度随溅射功率的增加而逐渐下降;在溅射功率为150,W时,获得了相变幅度接近3个数量级的高性能二氧化钒薄膜. 展开更多

关键词 二氧化钒 溅射功率 相变 磁控溅射 薄膜

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陷光结构在GaAs薄膜太阳电池中的应用 被引量：3

9

作者 刘雨生 刘雯 +2 位作者 张淑媛 杨富华 王晓东 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期11-19,共9页

陷光结构由于其独特的光学特性,在光伏器件中发挥的作用越来越重要。目前硅基太阳电池中陷光结构的应用很常见,然而在GaAs薄膜太阳电池中陷光结构的报道并不多。详细介绍了陷光结构的原理及其在GaAs薄膜电池中的研究现状和应用情况。综... 陷光结构由于其独特的光学特性,在光伏器件中发挥的作用越来越重要。目前硅基太阳电池中陷光结构的应用很常见,然而在GaAs薄膜太阳电池中陷光结构的报道并不多。详细介绍了陷光结构的原理及其在GaAs薄膜电池中的研究现状和应用情况。综述了GaAs薄膜太阳能电池中常用的三类陷光结构:正面陷光结构(包括纳米颗粒、纳米线、纳米锥等)、背面陷光结构(如镜面背反射层)以及混合陷光结构。大量研究表明,陷光结构的使用可以进一步提高GaAs薄膜电池的光电转换效率,一定程度上达到降低电池生产成本的目的。 展开更多

关键词 GaAs薄膜太阳电池 正面陷光结构 背面陷光结构 混合陷光结构

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基于场效应晶体管的太赫兹探测器中天线设计的一种有效方法（英文）

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作者 张博文 颜伟 +10 位作者 李兆峰 白龙 Grzegorz Cywinski Ivan Yahniuk Krzesimir Szkudlarek Czeslaw Skierbiszewski Jacek Przybytek Dmytro B.But Dominique Coquillat Wojciech Knap 杨富华 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期389-392,共4页

在场效应晶体管太赫兹探测器中,合理的天线设计可以增强晶体管和太赫兹波之间的耦合效率,从而提高太赫兹探测器的响应度.提出一种基于晶体管栅极边缘沟道电场的仿真来设计平面天线的方法.这种方法尤其适用于太赫兹波段晶体管输入阻抗不... 在场效应晶体管太赫兹探测器中,合理的天线设计可以增强晶体管和太赫兹波之间的耦合效率,从而提高太赫兹探测器的响应度.提出一种基于晶体管栅极边缘沟道电场的仿真来设计平面天线的方法.这种方法尤其适用于太赫兹波段晶体管输入阻抗不容易得到的情况.通过流片完成的基于氮化镓高电子迁移率晶体管的太赫兹探测器的响应度测试证实了这种方法的有效性.集成碟形天线和双偶极子天线的太赫兹探测器最大响应度分别在170.7 GHz(1568.4 V/W)和124.3 GHz(1047.2 V/W)频点处测得,这个测试结果接近基于晶体管栅极边缘沟道电场的仿真结果. 展开更多

关键词 太赫兹探测器 平面天线 沟道电场 场效应晶体管

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硅纳米线界面态的化学钝化方法概述

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作者 窦亚梅 韩伟华 杨富华 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期675-683,共9页

分析了界面态对硅无结纳米线晶体管（JNT）亚阈值摆幅和电导率的影响,并详细总结了化学钝化硅纳米线界面态的方法以及对器件性能的影响。化学钝化方法主要包括各向同性的氢氟酸（HF）腐蚀钝化和各向异性的四甲基氢氧化铵（TMAH）腐蚀钝... 分析了界面态对硅无结纳米线晶体管（JNT）亚阈值摆幅和电导率的影响,并详细总结了化学钝化硅纳米线界面态的方法以及对器件性能的影响。化学钝化方法主要包括各向同性的氢氟酸（HF）腐蚀钝化和各向异性的四甲基氢氧化铵（TMAH）腐蚀钝化。HF钝化方法以氢饱和硅表面悬挂键来减少其表面界面态,TMAH钝化方法则通过各向异性腐蚀形成Si—O键。化学处理后得到了光滑的硅纳米线晶面表面结构,从而有效地抑制界面态对电导率的影响,使器件达到理想的亚阈值摆幅。研究结果表明,利用化学腐蚀钝化方法优化界面态,能够有效改善硅纳米线晶体管的性能。 展开更多

关键词 硅无结纳米线晶体管(JNT) 电导率 亚阈值摆幅 界面态 化学处理

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