p沟道Cu_2O半导体薄膜场效应晶体管的制备及Ⅳ特性研究

采用磁控溅射掩膜制备工艺,在n型Si衬底上分别制备了底栅型p沟道Cu_2O半导体薄膜场效应晶体管(TFTs).用XRD、SEM、XPS等检测分析方法对不同条件下制备的Cu_2O薄膜的晶体结构、表面形貌、化学成分进行了表征.对O_2通量、退火温度及沟道宽度等因素对半导体薄膜及器件特性的影响进行了对比研究.研究发现,O_2通量是制备Cu_2O半导体薄膜的关键因素,器件I_(DS)电流的绝对值随着栅压的绝对值的增大而增大,具有典型的p沟道增强型场效应晶体管特征.其Ⅳ特性与溅射沉积时间、沟道宽度、退火因素等有关,真空退火处理后有助于提高器件的I_(DS)的绝对值.测试表明,制备的沟道宽度为50μm的典型器件的电导率、电流开关比和阈值电压分别为0.63S/cm,1.5×10~2及-0.6V.     

P沟道恒流二极管的电流扩展方法

介绍了P沟道恒流二极管和NPN双极型晶体管的工艺制作,采用PN结隔离技术实现隔离,巧妙地将集电极、发射极和恒流二极管沟道区同时制作,得到兼容后的结构,并对兼容结构进行了特性仿真。介绍了工艺流程,讨论了沟道长度、沟道厚度、沟道杂质浓度、基区宽度等结构参数对器件特性的影响。并用该兼容工艺将P沟道恒流二极管的恒定电流值放大了73倍。     

一种新型的a-Si:H静电感应晶体管

我们提出一种新型的表面肖特基栅的a-Si∶H静电感应晶体管.这种管子制备工艺简单,界面特性良好.计算机模拟结果表明,隙态密度和沟道宽度是影响管子性能的主要参量,当隙态密度为10~(16)cm~(-3)ev~(-1)时,电流开关效应达10~8,工作频率为几兆周.     

一种新型GaAs基无漏结隧穿场效应晶体管

针对隧穿场效应晶体管开态电流较低的问题,提出了一种新型GaAs基无漏结隧穿场效应晶体管结构,并对其性能进行了研究。在该结构中,沟道和漏区采用具有相同掺杂浓度的N型InGaAs材料,实现沟道/漏区无结化,简化了制造工艺;同时为了提高开态隧穿电流,源区采用不同于沟道的P型GaAsSb材料,实现异质源区/沟道结构。该结构能有效增大关态隧穿势垒宽度,降低泄漏电流,同时增加开态带带隧穿概率,提升开态电流,从而获得低亚阈值斜率和高开关比。仿真结果表明,在0.4V工作电压下,该新型GaAs基无漏结隧穿场效应晶体管的开态电流为3.66mA,关态电流为4.35×10~(-13) A,开关电流比高达10~(10),平均亚阈值斜率为27mV/dec,漏致势垒降低效应值为126。     

硅PNP型晶体管的沟道漏电

近几年来,硅PNP型晶体管获得越来越广泛的用途,但与NPN型晶体管相比制造工艺比较困难,主要是表面沟道漏电,造成成品率低,可靠性差。本文通过对沟道漏电的理论分析,采取相应措施,基本上消除了沟道漏电,在大批量生产中,中测管芯成品率达80%以上。     

高性能非平面沟道场效应晶体管

半导体器件的高速化、集成化要求其特征尺寸不断缩小,不可避免地导致短沟道效应,从而使得器件性能退化。提出了一种非平面沟道晶体管,利用二维半导体器件仿真软件SILVACO对其阈值电压退化、亚阈值特性和衬底电流进行了研究,并通过能带图、电势分布图和电场分布图探讨了其物理机理。研究表明非平面沟道晶体管可以很好地抑制阈值电压退化,改善器件的亚阈值特性,降低漏电流和衬底电流,提高击穿电压,从而抑制短沟道效应,提高器件的可靠性。     

碳纳米管场效应晶体管:现状和未来

硅基互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)场效应晶体管工艺已经发展到了14 nm技术节点,预计将很快到达其极限,需要寻找新的信息器件来延续摩尔定律.由于具备超小尺寸、高迁移率等显著优点,碳纳米管被认为是后摩尔时代最有潜力替代硅作为晶体管沟道的纳米材料之一.经过近20年的研究,基于碳纳米管场效应晶体管的技术已经取得了巨大的进步.本文将回顾碳纳米管场效应晶体管领域的关键性技术,包括N型欧姆接触实现、"无掺杂"CMOS技术、自对准顶栅结构以及尺寸缩减技术等.而且我们将分析碳纳米管晶体管在大规模材料制备以及碳管和电极接触方面存在的问题,并提出可能的解决方案.在此基础上,通过分析实验数据和模拟结果,对碳纳米管电子学的未来发展做出预测和展望,结果表明碳纳米管晶体管的潜力巨大,通过对材料和器件结构进行合理优化,碳纳米管晶体管在性能上可能远远超过硅基半导体对应技术节点的晶体管,成为后摩尔时代极其具有竞争力的信息器件.     

SiC基HEMTs器件的沟道温度热仿真

GaN作为第三代半导体材料,具有大的禁带宽度,高的饱和速度以及非常高的漏电流密度,导致了AlGaN/GaN HEMTs器件在高温,高功率应用方面脱颖而出.本文通过使用有限元法,实现了在稳态条件下对高电子迁移率晶体管(HEMTs)的温度分布,得到了沟道温度随着沟道位置的不同而不同的变化图.通过仿真得到,在中心沟道处的温度最高,以及随着远离沟道中心,沟道温度将会减小的结论.     

对接沟道 NMOS 结构杂质分布的二维数值模拟

针对ＶＤＭＯＳ－ＮＭＯＳ兼容集成结构建立了对接沟道ＮＭＯＳ晶体管工艺模型，根据其工艺模型，采用面向对象的Ｃ＋＋编程对对接沟道ＮＭＯＳ结构的杂质分布进行了二维数值模拟，给出了不同工艺条件下的模拟结果，并且进行了分析．结果表明，对接沟道ＮＭＯＳ结构能较好地实现ＶＤＭＯＳ与ｐ阱ＮＭＯＳ电路的兼容集成．     

对接沟道NMOS结构杂质分布的二维数值模拟

针对ＶＤＭＯＳ－ＮＭＯＳ兼容集成结构建立了对接沟道ＮＭＯＳ晶体管工艺模型，根据其工艺模型，采用面向对象的Ｃ＾＋＋编程对对接沟道ＮＭＯＳ结构的杂质分布进行了二维数值模拟，给出了不同工艺条件下的模拟结果，并且进行了分析。结果表明，对接沟道ＮＭＯＳ结构能较好地实现ＶＤＭＯＳ与ｐ阱ＮＭＯＳ电路的兼容集成。     

一种利用接收信号冗余特征的基于子空间的盲信道估计算法

提出了一种基于子空间OFDM盲信道估计算法的改进算法。由于OFDM传输方程不能直接推导子空间算法,故给出了一种新的方法对OFDM传输方程作矩阵变换,该方法利用接收信号的冗余特性,得到一个结构简单的新方程,经理论分析证明,该算法对于循环前缀CP（Cyclic Prefix）的长度没有严格要求,大于或小于信道阶数,皆可以成立。     

缩减状态序列估计算法的实现研究

基于信号子集分割原理和信道离散时间模的特点，分析了无记忆信号缩减状态机的状态转换规律，并提出一种通用实现方法，该方法具有实现简单，计算量小，存储量小的特点，了地解决了ＲＳＳＥ算法的实现问题。     

基于近似解的单载波通信发射机指纹估计

提出了一种单载波块传输通信中的发射机IQ不平衡与非线性指纹估计方法.新方法基于由分别加循环前缀的纯实数与纯虚数子块构成的通信帧.首先根据纯实数子块估计多径信道道脉冲响应,接着根据发射机功放的线性近似放大倍数、信道脉冲响应估计与纯虚数子块进行发射机的IQ不平衡参数组合估计,然后根据信道脉冲响应及IQ不平衡参数组合估计进行发射机非线性的B-Spline神经网络模型系数估计,最后从非线性模型系数估计提取相似因子特征,与IQ不平衡参数组合估计构成发射机指纹的特征矢量,用于通信设备身份的识别或确认.理论推导与数值仿真实验结果表明,提出的IQ不平衡及非线性指纹方法可应用于单载波合作通信设备的跨层高强度硬件认证与防假冒等.     

采用时域测量矩阵的压缩感知稀疏信道估计方法

针对传统最小二乘和伪随机序列相关信道估计方法在稀疏信道应用时估计精度差的问题,提出一种采用时域测量矩阵的压缩感知稀疏信道估计方法.新方法首先将循环前缀单载波分块传输系统中的稀疏信道估计建模为一个典型的压缩感知问题,然后利用具有最优循环相关特性的伪随机序列优化构造确定性压缩感知测量矩阵,避免了使用随机测量矩阵造成的存储不便及估计性能差的问题,且提高了信道估计性能.基于准静态COST 207典型城市信道模型的仿真结果表明:该估计方法能够有效地降低稀疏信道的估计均方误差,在16 dB处的误码率可达2×10-5,而相同情况下最小二乘信道估计方法的误码率只能达到3×10-3.     

受弯构件正截面基本方程及在评估中的应用

以平均截面平衡方程和变形方程为基础，研究了短期和长期荷截下裂缝特征值，即平均裂缝度与平均裂缝间距之比，得出了简化计算模式。分析了裂缝特征值，荷载和截面配筋率的相互关系，提出了通过构件外部特征（裂缝），评估受弯的构件可靠性的简捷方法。     

一种基于离散余弦变换的OFDM信道估计方法

正交频分复用(OFDM)是实现无线多媒体通信的核心技术,信道估计是OFDM系统的关键技术之一.提出了一种改进的基于离散余弦变换(DCT)的OFDM信道估计算法.算法对序列尾部的插值进行了改进,将得到的信道估计变换到时域,通过平均的方法进一步提高了信道估计性能.仿真结果显示,改进的DCT插值信道估计方法比常规算法性能更优,系统性能得到改善.     

电动汽车蓄电池荷电状态的卡尔曼滤波估计

对电动汽车剩余里程的预测需要一个准确的蓄电池荷电状态(SOC)值，但目前任何方法都不能精确地测量蓄电池的剩余电量，以计算电动汽车蓄电池的荷电状态(SOC)，在对目前常用的剩余电量计量方法分析的基础上，提出了一种基于电流的测量，然后利用卡尔曼滤波估计递推算法对蓄电池SOC进行实时估计，并在MATLB下进行了仿真。     

TD-SCDMA系统中一种改进的子块处理信道估计方法

在快衰落信道环境下,TD-SCDMA系统中一种常用的信道估计方法是子块处理法,该方法能准确地跟踪信道的快速变化.然而这种方法并没有考虑子块之间由多径引起的干扰.本文提出一种改进的信道估计方法,首先利用传统子块处理法进行信道估计,然后构造出相邻子块之间的干扰,从接收数据里去掉这些干扰,最后重新进行信道估计.仿真结果表明,本文提出的方法比文献[4]不进行干扰消除的子块处理法在同一误码率(BER)下,平均所需信噪比(SNR)降低1～2 dB.     

FBMC/OQAM系统导频辅助信道估计方法概述

滤波器组多载波/交错正交幅度调制(filter bank-based multicarrier/offset quadrature amplitude modulation,FBMC/OQAM)是一种基于滤波器组的多载波调制系统,其在收发器两端采用特殊的信号处理机制来消除符号间/载波间存在的固有干扰,具有旁瓣衰减快和无需严格正交同步等优点.但是在信号传输过程中,这种固有干扰与信道特性叠加,严重影响了导频位置的信道估计精度.描述了FBMC/OQAM的系统框图、正交特性,并对其固有干扰作了时频域定量分析.指出将正交频分复用(orthogral frequency division multiplexing,OFDM)系统信道估计方法应用到FBMC/OQAM系统的关键是处理好固有干扰项.将现有FBMC/OQAM导频辅助信道估计方法分为干扰消除、干扰利用和干扰规避三大类,并从导频宽度、计算复杂度和估计性能等方面,对3类信道估计方法进行比较,指出各自的优缺点.概述了当前最新的创新性研究方法,并提出未来的工作重点.     

钻井液流变参数的非线性最小二乘估计算法

钻井液流变模式的参数估计问题大多使用线性回归方法求解,然而,线性回归方法改变了测量误差的统计特征,使得所得到的流变参数估计不具有无偏性和方差最小等特点.针对3种非线性流变方程(幂律模式、赫巴模式和卡森模式)的特点,分别提出了非线性最小二乘估计的新算法.该算法不需要人工给定迭代初始值,迭代过程稳定收敛到最小点,不会陷入极小点陷阱,存储需求小,收敛速度很快,所得到的流变参数估计具有拟合残差近似无偏性和方差几乎最小的优良统计特征.大量的实际钻井液算例表明,新方法具有比线性回归方法更小的拟合方差,拟合残差统计特性优于线性回归方法.