非对称栅压在负栅极-源漏极交叠结构超薄沟道双栅器件中的应用

为了研究纳米尺度器件中量子力学效应对传输特性及动态特性的影响,在器件模拟软件TAURUS中实现了量子修正的漂移扩散模型(QDD),并对具有负栅极-源漏极交叠结构的超薄沟道双栅器件进行了数值模拟。结果显示:非对称栅压的控制方法使得器件具有动态可调的阈值电压,能够动态地适应高性能与低功耗的要求。通过优化栅极与源漏区的交叠长度可以降低栅极电容,从而提高器件的动态特性,提高电路的工作速度。     

非对称栅压在负栅极-源漏极交叠结构超薄沟道双栅器件中的应用

为了对纳米尺度器件中量子力学效应对传输特性及动态特性的影响进行研究,该文在器件模拟软件TAURUS中实现了量子修正的漂移扩散模型(QDD),并对具有负栅极源漏极交叠结构的超薄沟道双栅器件进行了数值模拟。结果显示非对称栅压的控制方法使得器件具有动态可调的阈值电压,能够动态地适应高性能与低功耗的要求。通过优化栅极与源漏区的交叠长度可以降低栅极电容,从而提高器件的动态特性,提高电路的工作速度。     

异步对称双栅InGaZnO薄膜晶体管表面电势的解析模型

针对异步对称双栅结构的氧化铟镓锌(InGaZnO)薄膜晶体管(thin film transistors,TFTs),求解泊松方程,并根据载流子在亚阈区、导通区的不同分布特点,在亚阈区引入等效平带电压的概念,在导通区运用Lambert W函数近似,建立异步对称双栅InGaZnO TFT表面电势解析模型。该模型的拟合参数只有2个,能够较好地反映介电层厚度、沟道电压等参数对电势的影响。基于所建模型及TCAD分析,研究InGaZnO层厚度、栅介质层厚度以及缺陷态密度等物理量对独立栅控双栅晶体管表面电势的影响。研究结果表明:在亚阈区,表面电势随着底栅电压增大呈近似线性增大,且在顶栅电压调制作用下平移;在导通区,表面电势随着底栅电压的增加逐步饱和,且电势值与顶栅调制电压作用相关度小。表面电势的解析模型与TCAD数值计算结果对比,具有较高的吻合度;在不同缺陷态密度分布情况下,电势模型的计算值与TCAD分析值相对误差均小于10%。本研究成果有利于了解双栅InGaZnO TFT的导通机制,可用于InGaZnO TFT的器件建模及相关集成电路设计。     

a-Si:HSchotky 势垒结构太阳能电池中的载流子俘获效应a-Si:H太阳能电池稳定性研究

基于实验结果，应用Ｓｃｈａｒｆｅｔｅｒ－Ｇｕｍｍｅｌ解法数值求解Ｐｏｉｓｓｏｎ方程，对经高强度光辐照过的ａ－ＳｉＨＳｃｈｏｔｋｙ势垒结构太阳能电池进行计算机数值分析。计算结果与实验一致并且进一步指明，随着光辐照发生的载流子俘获造成的ａ－ＳｉＨ中空间电荷净增加或减少都会使电池内部电场分布发生变化和准中性区（低场“死层”）的出现，从而导致载流子收集长度的减少。这是ａ－ＳｉＨＳｃｈｏｔｋｙ势垒结构太阳能电池光致性能衰退的重要原因。于是，一种提高ａ－ＳｉＨ太阳能电池稳定性的新途径有可能被提出     

用溅射法和辉光放电法制出a-Si:H/a-C:H和a-Si:H/a-SiC:H膜超晶格结构

非晶态半导体“超晶格”是近两年多来研制成功的,为寻求新的半导体材料和器件结构闯出了一个新的领域,因而受到了广泛重视,我们已制出了多种非晶态超晶格膜,对这些材料来说,在国内还是首次。     

Al_2O_3/SiN_X 双层绝缘栅 a-Si : H TFT 的研究

研究Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＮＸ双层绝缘栅对ａ－Ｓｉ∶ＨＴＦＴ性能的影响，介绍Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＮＸ双层绝缘栅的制作方法．双层绝缘栅结构有效地抑制了单层绝缘栅的针孔效应，改善了短接现象，提高了有效介电常数，从而可减小膜厚，提高栅电容，使得阈值电压降低、开态电流上升，获得了１０７的开关电流比．     

a-Si:H叠层太阳电池的设计与实验

本文提出一种廉价高效非晶硅叠层电池的基本设计方法,给出一系列有关电池参数最佳化的技术数据.文中讨论了该设计方法在a-Si/poly Si叠层太阳电池方面的应用.计算和实验结果表明,a-Si/poly Si叠层电池的光电流主要受顶部的a-Si:H nip电池的限制.     

射频溅射a-Si:H薄膜的光诱导Si-H键

本文报告射频溅射非掺杂a-Si:H溥膜的一个新效应——光诱导Si—H键变化。在长时间强光照后,样品的红外振动光谱中Si—H 键三个振动模(600cm~(-1),800cm~(-1),2000cm~(-1))的积分强度同时按相同的比例显著增强,变化达34%.光诱导Si—H 键变化可以通过热退火得到恢复.样品的光诱导电导率和自旋信号的变化也进行了测量,发现Si—H 键积分强度随光照时间的变化规律与光诱导电导率的变化规律相似.本文提出一个简单的模型对此现象作出定性的解释.     

双栅非晶InGaZnO薄膜晶体管有源层厚度对电学性能的影响

双栅非晶InGaZnO薄膜晶体管(DG a-IGZO TFTs)具有比单栅a-IGZO TFTs更优良的电学性能.文中基于a-IGZO/SiO_2界面缺陷态呈指数型分布的模型,讨论了在界面缺陷态影响下双栅驱动的DG a-IGZO TFTs有源层厚度对电学性能的影响.研究结果表明:随着有源层厚度的减小,双栅驱动模式下DG a-IGZO TFTs两栅极的耦合作用增强,有源层上、下表面的导电沟道向体内延伸,使器件的场效应迁移率显著增加;界面缺陷态对DG a-IGZO TFTs场效应迁移率的影响随着有源层厚度的减小而降低,对亚阈值摆幅的影响随着有源层厚度的减小而增大.     

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.     

H型栅/源漏非对称结构CMOS在 PDSOI标准单元建库中的应用

基于0.35 μm SOI工艺平台,进行PDSOI CMOS标准单元建库技术研究.讨论选用H型栅和源漏非对称结构CMOS建立PDSOI标准单元的优点,根据0.35 μm SOI CMOS工艺设计规则进行标准单元库设计,并设计了标准单元测试芯片.     

氢对a-Si∶H结构影响的理论分析

在 a—Si∶H 薄膜中,H 严重地影响了 a—Si∶H 薄膜的光电性能.我们用自洽场分子轨道理论和 CNDO/2近似方法.计算了[Si_8H_(18)]和[Si_8]原子团结构模型,得到了如下结论,亦即随着[Si_8H_(18)]和[Si_8]结构中取代 H 数目的增加,这些原子团趋于稳定,原子团的禁带宽度 Eg 也随之增大;原子团减小,Si—H 键使 Si—Si 键的作用加强.由此我们得出了随着取代氢数目的增加,整个体系的无序性增强的结论.     

非对称Halo的异质栅SOI MOSFET阈值电压解析模型

为了改善MOSFET的短沟道效应和驱动电流，首次提出了非对称Halo掺杂的异质栅SOIMOSFET结构，这种结构在沟道源端一侧注入浓度较高的杂质，再由具有不同功函数的两种材料拼接形成栅极．通过求解二维电势Poisson方程，建立了全耗尽器件表面势和阈值电压的解析模型．研究表明，该结构能有效抑制漏致势垒降低和热载流子效应，且在沟道长度小于100nm条件下，阈值电压表现出明显的反短沟道特征，在Halo和栅材料界面附近的电场峰值使通过沟道的载流子的传输速度显著提高，解析模型与二维数值模拟软件MEDICI所得结果吻合度较高．     

a-SiC:H/a-Si:H复合膜对半导体器件钝化作用的研究

本文简述了用α-SiC:H/α-Si:H复合膜钝化硅平面器件的钝化机理,并成功地应用于硅平面小功率晶体管的表面钝化,实验表明,钝化后的器件反向漏电流降低了2～3个数量级;小注入下的电流放大系数提高了3～4倍;室温—200℃的BT实验表明,未钝化的器件200℃时的电流放大系数比室温时增加了300％,而钝化后的器件只增加了75％。这些结果主要归因于钝化膜中原子态氢在到达SiO_2-Si界面处与界面处悬挂键结合,降低了界面态密度。     

掺稀土元素钇的n-型a-Si:H 薄膜

本文报导了将稀土元素钇(Y)掺入非晶硅中的实验结果。在含有氢气的氩气中由射频溅射获得了掺钇的α—Si:H 薄膜,热探针测试表明样品为 n 型,室温(300K)直流电导率最大值为6×10~(-1)Ω~(-1)·cm~(-1)。变温电导测量指出,在室温附近样品是激活型延展态电子导电,所得样品的电导激活能最小值为0.12ev。将掺钇的α—Si:H 膜沉积在 p 型单晶硅片上,制备出α—Si/c—Si 结构的p—n 结,测量其电流—电压特性结果表明,它具有象晶态半导体 p—n 结同样的整流作用。     

热催化PCVD法高速沉积a-Si:H膜

非晶硅薄膜的高速沉积是非晶硅太阳电池低成本,大规模生产和推广应用的关键技术之一.我们采用预热反应气体.在小的射频功率流密度条件下.用热催化等离子体化学气相沉积方法.获得了沉积速率为20×10~(-10)m/s光敏性达10~5的优质非晶硅薄膜.     

用结恢复电流研究a-Si:H p~+-i-n~+结构的缺陷

本文采用多次陷落模型,用结恢复电流技术研究了a—Si:H太阳电池长时间光照后的光致变化效应。发现光照之后的太阳电池比光照前空穴迁移率和寿命的乘积有明显下降,而且光致亚稳缺陷主要起复合中心的作用。     

非晶硅a-Si:H膜中氢含量的深度分布研究

用弹性反冲法对氢化非晶硅(a-Si:H)作了氢剖析.测量了(本征)I-a-Si:H单层膜及PIN-a-Si:H多层膜.结果表明,在～1000A—～1500(?)表面层中,氢含量从外到内急剧下降,而在内部维持一稳定值,并且随着衬底温度增加,膜中氢含量线性减少.氢含量的总误差小于10％,探测深度为～5000.     

用吸收光谱计算a-Si:H带隙态密度分布

依据a—Si:H薄膜的吸收光谱与带隙态密度之间的关系,本文提出了用吸光收谱的精细结构计算带隙态密度和它的分布的方法。     

a-Si:H的光电导衰退与微结构的关系

目前,主要流行的两类微观机制模型——“负有效相关能模型”和“断键模型”——都表明a-Si:H的光诱导变化与其微观结构有关.本文研究了不同制备工艺条件对a-Si:H微结构的影响,和样品的光电导衰退依赖于微结构的关系.最后,从S—W效应的微观机制作了简短讨论.