脉冲电压下介质膜的击穿寿命

该文测量了电应力作用下栅介质膜中陷阱电荷积累、以及在撤除应力后陷阱电荷减少的规律，在此基础上提出了解释脉冲应力下栅介质膜击穿寿命的模型。并对样品在直流电压与脉冲电压下的击穿寿命进行测量比较，发现随着脉冲频率的增加，栅介质膜击穿寿命增加，实验结果与模型预期的相符     

脉冲和直流应力下栅氧化膜击穿特性的差别

本文讨论了在直流电压应力和脉冲电压应力作用下栅氧化膜击穿寿命的差别，脉冲应力下栅氧化膜击穿寿命大于直流电压下的击穿。而且频率越高，两者的差别越大，差别起因于脉冲低电平期间栅氧化膜损伤的自行减少。     

PMOSFET的动态NBTI效应模型研究

为了能够准确地预测器件的寿命,研究了PMOSFET中的动态负偏压温度不稳定性效应(NBTI)模型.在静态NBTI效应模型及反应-扩散模型(R-D)的基础上,推导出动态NBTI应力下界面陷阱电荷模型,其与占空比成指数关系.考虑到占空比对器件NBTI效应的影响,推导出动态NBTI应力下阈值电压退化模型.通过实验所得到的器件退化数据和仿真数据进行比较分析,证明了阈值电压漂移量随着占空比近似按照指数规律变化,与模型相符合,可以预测器件交流应力的实际寿命.     

高k栅介质SOI nMOSFET正偏压温度不稳定性的实验研究

对高k栅介质SOI nMOSFET器件的PBTI退化和恢复进行实验研究, 并且与pMOSFET器件的NBTI效应进行比较, 分析PBTI效应对阈值电压漂移、线性及饱和漏电流、亚阈摆幅和应力诱导漏电流的影响。结果显示, PBTI的退化和恢复与NBTI效应具有相似的趋势, 但是PBTI具有较高的退化速率和较低的恢复比例, 这会对器件的寿命预测带来影响。 最后给出在PBTI应力条件下, 界面陷阱和体陷阱的产生规律及其对器件退化的影响。     

溅射金膜对氧化铝陶瓷纳秒脉冲真空沿面闪络的影响

研究了溅射金膜对氧化铝陶瓷在真空环境中、纳秒脉冲高电压作用下沿面闪络特性的影响规律.通过对氧化铝陶瓷表面粗糙度、电极接触形式的研究,并结合表面态陷阱、界面能带结构、电荷注入过程的分析,探究了影响氧化铝陶瓷溅射金膜后沿面闪络电压的主要原因.在50 ns/1.2μs脉冲下、电极间距10 mm时,测量各试样的闪络电压60次,取后30次平均值作为稳定的闪络电压.研究结果发现,氧化铝陶瓷在溅射金膜电极试样的闪络电压比直接压接电极试样的闪络电压低,这是因为在不同电极接触方式下,氧化铝陶瓷材料的表面态对真空中的电子发射和材料表层的电荷注入的影响不同所致.     

双层多晶FLOTOX E2PROM的阈值电压退化特性

基于FLOTOX E^2PROM结构,分析了影响FLOTOX E^2PROM可靠性的主要因素,包括可编程窗口退化、电荷保持特性退化及与时间有关的隧道氧化层击穿(TDDB)等,发现FLOTOX的可靠性与隧穿氧化层的质量密切相关．实验表明,擦／写电压应力周期、脉;中电压应力大小及脉冲宽度的变化都会影响FLOTOX E^2PROM阈值电压的变化,分析认为隧穿氧化层中产生的缺陷(陷阱电荷)是引起FLOTOX E^2PROM阈值电压退化的主要原因,隧道氧化层中的陷阱电荷通过影响注入电场使阈值电压增加或减少．     

高电场下聚酯薄膜中陷阱捕获电子的特性研究

本文用表面电位测试技术研究了固体介质在强电场作用下陷阱捕获电荷的动力学特性.作者在考虑了碰撞电离退陷阱化后,获得的一级捕获动力学方程,定性地解释了电荷的捕获随施加电场的时间而变化的关系和捕获电荷稳态值随电场的增强而下降的现象。利用这个动态平衡模方程,经实验分析表明:这种捕获电荷稳态值随电场的增强而下降的现象是由于自由电子与陷阱化电子碰撞电离退陷阱化的结果,而不是陷阱化电子隧道效应或Poole-Frenkel效应的结果。当电场增强使碰撞电离退陷阱化达到一定程度时,介质便发生击穿。     

燃料电池在机械应力下的工作参数分布

针对质子交换膜燃料电池在机械应力下的气-液两相流进行数学模拟研究,建立了一个二维质子交换膜燃料电池非等温两相流多物理场稳态模型. 该模型综合考虑了固体力学、电化学、传热传质以及气液两相流的物理因素,研究了质子交换膜燃料电池在机械应力作用下的两相流分布.计算结果显示：在机械应力作用下,燃料电池肋板下方的多孔介质应力明显大于流道下方的应力,且在肋板和流道交界处下方的气体扩散层会产生明显的应力集中现象;随着电流密度的增加,阴极相对湿度逐渐增加,但阳极相对湿度会减小;液态水仅在阴极产生且主要在肋板下方的多孔介质内形成,其在阴极的饱和度随电流密度的增加而不断增加.     

基于ANSYS/LS-DYNA的击针撞击应力数值仿真

本文针对自动武器中重要但又容易出现断裂的击针,从应力分析的角度出发,利用有限元分析软件ANSYS,建立了击锤撞击下击针应力仿真的有限元模型,计算得到了击针的应力、速度、位移等参数.从仿真结果可知,击针的危险断面不在击针的尖端,而在距离尾端约15 mm处,这与击针实际发生破断的位置相一致,说明该仿真方法能够较真实地模拟击针的应力分布状态.危险断面内的最大应力并没有超过材料的屈服极限,所以击针的断裂不是因为瞬间应力过大引起的,而是在交替-拉压应力的作用下疲劳破坏的,因此,要提高击针的寿命,首要的是提高接近尾端区域的表面质量,减小应力集中以降低循环应力的幅值.     

纳米MOSFET栅氧化层中吸引型陷阱的参数提取方法

通过实验在室温下同时测量纳米MOSFET器件样品漏源电流和栅电流的低频噪声, 发现一些样品器件中漏源电流不存在明显的RTS噪声, 而栅电流存在显著的RTS噪声, 而且该栅电流RTS噪声俘获时间随栅压增大而增大, 发射时间随栅压增大而减小的特点, 复合陷阱为库伦吸引型陷阱的特点. 根据栅电流RTS噪声的时常数随栅压及漏压的变化关系, 提取了吸引型氧化层陷阱的深度、在沟道中的横向位置和陷阱能级等信息.     

界面陷阱对硅纳米晶粒基MOS电容的电荷存储特性的影响

利用电容－电压（C－V）测量研究了界面陷阱对于硅纳米晶粒基金属－氧化物－半导体（MOS）电容结构的电荷存储特性的影响,研究表明硅纳米晶粒的界面陷阱与SiO2/Si衬底界面态对电荷存储有着不同的影响作用,长时间存储模式下的电荷存储行为主要是由存储电荷从深能级陷阱直接隧穿到SiO2/Si衬底界面态决定。     

SHH应力下超薄栅氧PMOS器件退化研究

对超薄栅氧PMOS器件衬底热空穴(SHH)应力下SILC(应力感应泄漏电流)特性和机理进行研究。研究结果表明:在SHH应力下,栅电流在开始阶段减小,这是正电荷在氧化层中积累的结果;随后栅电流慢慢地增加,最后,当在氧化层中积累的正电荷密度达到一个临界值时,栅上漏电流迅速跳变到较大数量级上,说明器件被击穿;当注入空穴通过Si—O网络时,随着注入空穴流的增加,化学键断裂的概率增加;当1个Si原子的2个Si—O键同时断裂时,将会导致Si—O网络不可恢复;Si—O键断裂导致氧化层网络结构发生改变和损伤积累,最终导致氧化层破坏性被击穿。     

光力学在航空领域的一些应用

实验手段,特别是光测技术,在解决航空领域的某些特殊问题中起很重要的作用.用云纹干涉法测量了残余应力分布,并由此确定增加疲劳寿命的工艺参数.用投影栅线法和数据拼接,测量了航空发动机燃烧室大型部件的三维形状,为数字加工提供了基本数据.发展了测量残余应变的数字散斑相关技术,并研究了残余应变与疲劳循环次数的相关性,为剩余寿命估计提供了依据.     

退火对硅中氧化应力及SiO2膜电特性的影响

利用红外激光光弹测量系统和森纳蒙特补偿法，测量了硅中的氧化应力；研究了中间退火和后退火条件对硅中氧化应力的影响，以及氧化应力与ＳｉＯ２膜的电击性和固定电荷密度的关系。     

一种计算纳米CMOS器件中应力致界面态的方法

在纳米CMOS器件中,负栅压温度不稳定性、热载流子注入效应和栅氧化层经时击穿等应力使得Si/SiO2界面产生界面态,引起器件参数的退化.随着CMOS器件不断缩小,这种退化将严重制约器件性能.提出了一种改进的计算纳米CMOS器件中应力产生界面态的方法,能够对应力产生的界面态进行定量描述.该方法在电荷泵基础上测量纳米小尺寸器件初始状态和应力状态下的衬底电流,提取电荷泵电流(Icp),计算出应力产生的界面态密度.测量过程中,脉冲频率固定不变,降低了频率变化所带来的误差.     

一种固体介质中空间电荷分布测量的新方法

压电压力波法是用聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）压电膜产生压力波来测量固体介质中空间电荷分布的一种新方法,介绍了用压电膜产生压力脉冲波的原理与方法以及压力法测量固体介质中空间电荷分布的原理,实验结果表明这种测量方法能很好地用于固体介质中空间电荷分布特性的测量。     

考虑击实温度的可回收沥青路面材料直剪蠕变试验

为研究不同施工温度下作为路基填料的可回收沥青路面(RAP)材料的蠕变特性,针对沥青成分具有黏附性和温度敏感性的特点,开展了击实温度为0℃和50℃时RAP试样的直剪试验和蠕变试验.直剪试验结果表明:相同击实温度下,竖向应力越高,抗剪强度越大,达到峰值剪应力对应的剪应变越大;抗剪强度指标随击实温度升高而增加.直剪蠕变试验结果表明:相同剪应力比下,击实温度越高,蠕变破坏时间越长;相同击实温度下,竖向应力越大,蠕变破坏时间越长;临界剪应力比随击实温度升高呈线性增加.通过揭示3个参数经验蠕变模型中各参数随击实温度的定量变化规律,建立考虑击实温度影响的修正蠕变模型.工程应用中建议在夏季施工,以提高击实温度,从而增加临界应力比,提高抗蠕变性能.     

结型器件基区少子有效寿命测量

从电荷动力学方程导出P~ NR或N~ PR窄基区和长基区非对称结在小注入电流脉冲结束后开路电压随时间衰减的关系式。此函数关系是窄基区杂质任意分布的普遍解。与以往的测量电路比较,在此工作中改进的测量电路扩展了少子有效寿命测量下限。     

植物细胞膜的分布电荷所产生的细胞壁应力

根据细胞膜双电层模型和电学、力学原理，推出了植物细胞膜上电荷产生的细胞壁应力的计算公式；分析了植物细胞壁厚度、细胞半径以及细胞膜上电荷面密度变化对细胞壁应力产生的影响．获得了细胞膜上电荷对细胞壁三个方向的应力都有影响。细胞膜上电荷产生的细胞壁沿半径方向的应力增量比细胞壁另外两个方向的应力增量小得多；在细胞壁增厚过程中细胞膜上电荷产生的细胞壁各点的应力的绝对值变小；细胞膜上电荷所引起的细胞壁应力与细胞壁厚度以及膜上电荷面密度的关系是非线性的；在其他条件不变的情况下，细胞越大，细胞膜上电荷对细胞壁上的应力影响越大等几点结论．图5，参9．     

斜角造型高压硅器件表面特性的光感生电流法检测

采用激光探针表面电荷测量系统,实现了有机/无机介质膜保护下的高压硅器件表面耗尽区展宽的测量,分析了光感生电流(OBIC)曲线与硅表面少子扩散长度、表面复合速率以及波长相关吸收系数的关系.实验和计算结果表明,He Ne激光束由于具有较大的吸收系数(>3200cm-1)和适当的透射深度(≈3 1μm),对曲线上下沿变化影响很小,测量结果可以直接反映硅表面本身的响应.小正斜角造型大功率硅整流管在反向偏置下,表面耗尽区在稳态光电导下的扩展几乎都是在低掺杂的n区进行,p区的扩展被"钉扎".表面保护不良时,OBIC曲线可直接反映出局部的电场倍增状态.对不同腐蚀时间处理的磨角造型硅表面,OBIC测量结果表明,当腐蚀时间短时,表面少子寿命较低;反之,则寿命会有所提高.