nSi/pSi0.8Ge0.2/nSi与nSi/pSi/nSi晶体管直流特性的比较

采用一维有限差分方法,对生长在Si(001)衬底上的Si0.8Ge0.2应变基区异质结双极晶体管(HBT)与Si同质结双极晶体管(BJT)的直流特性进行了数值分析;给出了高斯掺杂情形下,基区中Ge含量为0.2的Si0.8Ge0.2HBT与Si同质双极结晶体管(BJT)的共射极电流放大系数图、Gummel图、平衡能带图和基区少子分布图,对比结果表明基区中Ge的引入有效地改善了晶体管的直流放大性能;其次对Si0.8Ge0.2HBT与SiBJT的大电流特性进行了比较,证实了在大电流下异质结基区少子向集电区扩展引起的异质结势垒效应,使Si0.8Ge0.2HBT的直流放大系数比SiBJT的放大系数下降更快这一实验结果.     

nSi／pSi1—xGex／nSi晶体管直流特性数值分析

采用一维有限差分方法,对生长在Ｓｉ（００１）衬底上的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变基区异质结双极晶体管（ＨＢＴ）的直流特性进行了数值分析,给出了高斯掺杂情形下,基区中不同Ｇｅ分布的Ｓｉ１－ｘＧｅｘＨＢＴ的共射极电流放大系数图、Ｇｕｍ－ｍｅｌ图和平衡能带图;与Ｓｉ双极同质结晶体管（ＢＪＴ）的直流特性作了对比,结果表明基区中Ｇｅ的引入有效地改善了晶体管的直流性能;其次对基区中Ｇｅ分布与ｐ型杂质在基区－集电区交界处的不一致进行了模拟,证实了基区杂质向集电区扩散产生的寄生势垒使集电极电流密度下降这一实验结果．     

SiGe异质结双极晶体管基区渡越时间分析

对SiGe异质结双极晶体管(HBT)的基区渡越时间进行了计算和分析,考虑了基区掺杂和Ge组分分布对本征载流子浓度和电子迁移率的影响,以及大电流密度下产生的感应基区(CIB)的渡越时间.结果表明,Ge组分为转折点X1/Wb≈0.12的矩形-三角形分布时,可得到最小的基区渡越时间;Ge分布对SiGe和Si的有效态密度之比的影响很小,但对迁移率的影响较大;基区掺杂为指数分布或高斯分布对基区渡越时间影响很小.     

低温下硅双极晶体管基区高注入禁带变窄效应

重掺杂效应是引起基区禁带变窄的主要原因，但是高注入也将引起禁带变窄效应，这一影响在低温下尤其明显。本建立了低温下硅双极晶体管基区高注入禁带变窄效应的计算理论模型，获得的计算值与实验结果相一致。     

低温高速双极晶体管基区的优化设计

本文考虑禁带变窄效应和载流子冻析效应，分析了基区掺杂浓度的分布、基区峰值浓度的大小及位置对基区渡越时间的影响，结合基区电阻的温度模型，对低温度高速双极晶体管的优化设计作了探讨。     

非均匀能带结构简并半导体的电流方程

从基本的玻尔兹曼输运方程出发，推导了非均匀能带结构简并半导体中电子和空穴电流方程的一般形式，着重处理了方程中的载流子温度梯度项，给出了一种新的便于半导体器件数值分析的包含影响材料能带结构各主要因素的电流广义漂移扩散模型及相关系列公式。应用该模型对Ｓｉ／ＳｉＧｅ异质结双极晶体管的热电子效应进行了数值模拟和讨论。     

fT为13.5?GHz的平面结构SiGe异质结双极晶体管的研制

利用多晶硅发射极技术与分子束外延生长SiGe基区技术相结合,研制成适于集成的平面结构、发射结面积为3?μm×8?μm的SiGe异质结双极晶体管(HBT)。室温下该晶体管的直流电流增益β为30到50,基极开路下,收集极-发射极反向击穿电压BVCEO为5?V,晶体管的截止频率fT为13.5?GHz。     

薄基区异质结晶体管的负阻特性与分析

采用分子束外延方法生长了8 nm基区的InGaP-GaAs双异质结材料,研制成具有负阻特性的异质结晶体管．该晶体管可以集成在高速高频的数字逻辑电路中,大大减少了器件数目．讨论了薄基区负阻异质结晶体管的负阻特性及其物理机制．器件负阻特性的产生与其结构密切相关,包括导带势垒尖峰和基区宽度负反馈效应．推出了物理公式,并且使用PSPICE模拟软件建立了电路模型．模拟结果符合制作器件的测量结果．     

Sb、In掺杂对SnO半导体能带结构的影响

基于密度泛函理论第一原理,利用平面波超软赝势法计算了SnO超胞掺杂不同含量Sb和In元素后的能带结构、态密度和分波态密度变化特性.研究发现,Sb和In元素掺杂都可使SnO半导体的禁带宽度变窄,导电特性显著提高.Sb掺杂后,SnO为n型半导体,其导电带底部明显下降,掺杂浓度越高,电导率越强,这更有利于SnO半导体异质结和器件制备.In掺杂后,SnO的费米能级显著地接近价带,表现出p型导电特性.     

二硫化钼-硅异质结太阳电池的原位制备及器件模拟

 二维材料与晶体硅形成的异质结太阳电池是当前太阳电池研究热点之一,大多数研究都集中在石墨烯和硅形成的肖特基结太阳电池。为改善器件的能带结构,本研究采用具有一定禁带宽度的n-MoS₂二维半导体材料与p-Si 形成异质结太阳电池。通过实验研究了退火时间对MoS₂材料合成的影响,并对MoS₂-Si异质结的暗电流和光电流曲线进行测量和分析。通过异质结模拟软件wx-AMPS对MoS₂-Si异质结结构进行效率计算和能带分析,探讨了薄膜厚度和载流子浓度对器件开路电压的影响。     

Ge组分对Si_(1-x)Ge_x HBT反向击穿特性影响的研究

构建了一个SiGe异质结双极NPN晶体管的物理模型.在分析异质结双极晶体管工作机理的基础上,利用ISE_TCAD软件模拟了Si1-xGex中的Ge组分对器件反向击穿特性的影响.结果表明:在其他参数相同的情况下,增加Ge组分虽可增加晶体管的电流增益,但可导致晶体管的耐压降低,BVcbo、BVceo、BVebo等击穿电压均随x组分的增加而减少.本研究对利用软件实现器件的虚拟制造、以及设计中如何进行合理的组分剪裁从而获取综合性能的优化有一定意义.     

Synthesis of Cu–TiO2/CuS p-n heterojunction via in situ sulfidation for highly efficient photocatalytic NO removal

Cu doped TiO₂/CuS (Cu–TiO₂/CuS) p-n heterojunction was synthesized via in situ sulfidation method for efficient photocatalytic removal of NO at ppb-level. The results show that optimized Cu–TiO₂/CuS heterojunction possessed a maximum efficiency of 85% for the removal of NO under visible light irradiation, which was approximately 8.5, 4.3 and 1.2 times that of CuS, TiO₂ and Cu–TiO₂, respectively. The improved photocatalytic performance is attributed to the enhancement of visible light absorption and charge carrier separation induced by the construction of p-n heterojunction. Meanwhile, the p-n heterojunction charge transfer mechanism of Cu–TiO₂/CuS was verified by systematic investigations. The appropriate band structures of the two components and the internal electric field formed at the interface of the heterojunction were two factors for this charge transfer mechanism. Furthermore, the role of active species in NO removal was explored, and the corresponding mechanism for NO removal of the heterojunction was proposed. This work provides a promising approach for the synthesis of heterojunction photocatalysts and facilitates the application of photocatalysts in sustainable and efficient pollutant removal.     

不同衬底材料的ZnO／Si异质结I-V及光电特性

采用脉冲激光沉积(PLD)技术和微电子平面工艺,用不同表面掺杂的Si作为衬底制备了ZnO/Si异质结,并且以p-Si(p-)为衬底制备了ZnO(含Mn0.2%)/Si异质结、包含SiC缓冲层的ZnO/SiC/Si和ZnO(含Mn0.2%)/SiC/Si结构,测试了样品的XRD曲线、I-V特性曲线和P-E(光电响应)特性曲线.结果发现ZnO/n-Si结有很低的反向暗电流,SiC缓冲层能提高反向击穿电压,ZnO/p-Si(p )异质结能有较强的光电响应,ZnO/n-Si(n-)更适合作为大波段区间的光探测器.还发现波长470,480,490nm处类似于声子伴线的光谱结构.     

Au/BaTiO3/SrRuO3异质结的制备与电致电阻效应研究

异质结的高低阻态可以分别代表逻辑＂0＂和＂1＂,从而实现二进制数据存储.采用磁控溅射法制备Au/BaTiO3/SrRuO3异质结.研究结果表明在不同工艺条件下制备的BaTiO3薄膜均具有（002）择优取向.电学测试表明：在较低气压下制备的薄膜,异质结中可以实现可逆的单极性到双极性电阻转变;在较高气压下制备的薄膜,异质结中可以实现不可逆的非对称双极性电阻转变.这些实验结果可以用界面调制的随机断路器网络模型统一解释.     

A Direct Parameter-Extraction Method for GalnP／GaAs Heterojunction Bipolar Transistors Small-Signal Model

Heterojunction bipolar transistors(HBT) have been wide ly used for digital, analog, and power applications dueto their superior high speed and high current driving capabili ties. The development of HBT on the materials of GaAs andSi/SiGe has been stimulat…     

静电放电作用下双极型硅半导体晶体管仿真分析

为了研究静电放电对双极型硅晶体管的损伤机理,针对典型的NPN结构的双极型晶体管,运用Medici仿真软件建立了器件的仿真模型。从器件内部电流、电势、电场强度和电流密度分布变化的分析出发,研究了在静电放电电磁脉冲作用下其内在损伤过程与机理。通过仿真分析,一方面验证了该类器件对ESD最敏感的端对为CB结,而不是EB结。另一方面发现ESD对该类器件的损伤主要是过热损伤模式,损伤机理为热二次击穿。但两者机理有所不同：对于高掺杂的发射结反偏时先是发生了齐纳击穿,而后发生雪崩击穿,属于软击穿;而低掺杂的集电结反偏时只是发生了雪崩击穿,属于硬击穿。     

按比例缩小SiGe HBT能量传输模型

针对用传统的漂移扩散模型分析小尺寸SiGe HBT的局限性,采用新的能量传输模型.通过分析建立了小尺寸SiGe HBT(考虑Ge含量)的玻尔兹曼方程,得到不同区域电子温度的分布;并比较了不同基区宽度、不同Ge梯度下的电子温度曲线.结果发现在基区很薄的情况下,电子从基区向集电区渡越时,其温度逐渐升高,且大大高于晶格温度,且不同基区宽度基区电子温度变化率不同.