高电子迁移率晶体管的光照特性分析

以光照下耗尽型ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ高电子迁移率晶体管为例,考虑了光生载流子对半导体内电荷 影响和光压效应,采用器件的电荷控制模型,分析了光照对器件夹断电压、二维电子气（２－ＤＥＧ）浓度、Ｉ－Ｖ特性以及跨导的影响,与无光照的情况相比较,夹断电压变小）绝对值变大）,二维电子浓度增大,从而提高了器件的电流增益,跨导对光照不敏感。     

p型栅结构氮化镓基高电子迁移率晶体管结构优化

为了简化后期栅极驱动电路设计、降低成本,工业界对增强型高电子迁移率晶体管的需求与日俱增.采用p型栅结构制备增强型器件的方法是目前极有前景的一种增强型方法.该方法致力于提高器件的正向阈值电压和输出饱和电流,通过Silvaco TCAD软件调节AlGaN势垒层厚度及其Al组分,仿真器件转移特性曲线和输出特性曲线.将AlGa...     

0.5μm栅长HfO_2栅介质的GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管

为了抑制GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的栅极漏电,提出了一种0.5μm栅长的GaN金属氧化物半导体(MOS)高电子迁移率晶体管结构。该结构采用势垒层部分挖槽,并用高介电常数绝缘栅介质的金属氧化物半导体栅结构替代传统GaN HEMT中的肖特基栅。基于此结构制备出一种GaN MOSHEMT器件,势垒层总厚度为20nm,挖槽深度为15nm,栅介质采用高介电常数的HfO_2,器件栅长为0.5μm。对器件电流电压特性和射频特性的测试结果表明:所制备的GaN MOSHEMT器件最大电流线密度达到0.9 A/mm,开态源漏击穿电压达到75 V;与GaN HEMT器件相比,其栅极电流被大大压制,正向栅压摆幅可提高10倍以上,并达到与同栅长GaN HEMT相当的射频特性。     

GaN基高电子迁移率晶体管研究进展

由于氮化镓(GaN)材料具有禁带宽度大、击穿电场强、饱和电子漂移速度高等优异的物理特性,GaN基功率电子器件逐渐取代硅基电子器件在高温、高压与高频等领域的应用。目前,由GaN及其合金材料制备的高电子迁移率晶体管(HEMT)是电力电子、无线通信和雷达等领域的核心器件。除此之外,利用GaN基HEMT可制备高灵敏度的检测器件,在生物和光电检测领域的应用也越来越广泛。但是,尽管GaN基HEMT的性能正不断取得突破,该器件的规模化应用仍受到电学可靠性问题的限制,本文重点阐述了GaN基HEMT的研究进展以及存在的电学可靠性问题。     

GaN基场效应器件Monte Carlo模拟

基于AlGaN/GaN异质结的高电子迁移率晶体管(HEMT)在高温、高功率微波器件方面有极其重要的应用前景.文章用自洽-耦合蒙特卡罗(Monte Carlo)方法对AlGaN/GaN异质结构场效应晶体管作了模拟,给出了器件直流特性的Monte Carlo模拟结果,包括器件的粒子分布及器件的等势线分布,最后给出器件在不同栅电压下的直流输出特性.文章的模拟结果对研究GaN基场效应器件有指导意义.     

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.     

Pd/Pt修饰的AlGaN/GaN HEMT器件氢传感特性研究

制备了Pd/Pt修饰的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件.对器件的氢传感特性测试表明,Pd/Pt合金修饰的器件的氢响应和响应(恢复)速率要优于Pd和Pt单独修饰的器件,Pd和Pt质量比为2 mg∶1 mg的氢传感器具有最佳的氢传感性能.对吸附平衡的稳态分析进一步证实了这一结论.室温下氢体积分数为0.1%,氢气通入流速为200 mL/min时,Pd/Pt(2 mg∶1 mg)样品的电流变化为0.249 mA,响应时间和恢复时间分别为41 s和42 s.此外,测试温度增加到55℃也进一步提高了器件对氢气的响应和响应速率.     

GaN基高电子迁移率场效应管的可靠性研究

虽然Ga N基高电子迁移率场效应管(HEMT)在高频大功率器件方面具有突出的优势并已经在应用领域取得了重要的进展,但由于Ga N基HEMT器件的材料缺陷密度高、高电场工作环境、Ga N基异质结特有的强极化效应以及工艺复杂等问题,使得Ga N基HEMT的可靠性问题十分突出。这些问题导致现有Ga N基HEMT器件的实际表现一直与其理论值有一定差距。因此,要想实现Ga N基HEMT器件全面、广泛的商业应用,必须对其可靠性做深入的研究分析。在该文中,我们利用不同的测试方法,从不同的角度对Al Ga N/Ga N HEMT的可靠性问题进行了研究。首先,我们观察并讨论了Al Ga N/Ga N HEMT器件输运过程中由载流子的俘获导致的Kink效应。实验表明:载流子俘获过程是由高场诱导的栅极电子注入到栅极下Al Ga N势垒层中深能级的过程;载流子的去俘获过程则是由沟道中的热电子碰撞离化被俘获的电子引起的。其次,我们对Ga N基HEMT器件进行了阶梯电压应力可靠性测试,并观察到了一个临界应力电压,超过这个临界电压后Al Ga N/Ga N HEMT可以从之前的低电压应力引起的退化中逐渐恢复。研究发现:低电压应力引起的器件的退化是由电子在表面态或者体缺陷中被俘获引起的;器件性能的恢复则是由于电场诱导的载流子去俘获机制。最后,我们利用不同的测试方法详细分析了关态下Al Ga N/Ga N HEMT的击穿特性和电流传输机制。我们在三端测试中观察到了与缓冲层相关的Al Ga N/Ga N HEMT的过早硬击穿现象;然后我们利用漏极注入测试方法验证了源-漏间缓冲层漏电的存在。分析结果表明缓冲层漏电是由电场引起的势垒下降、能带弯曲和缓冲层缺陷共同决定的。在电场足够高的时候,缓冲层漏电可以引起Al Ga N/Ga N HEMT过早发生硬击穿。     

GaN微电子器件的研究进展

介绍了GaN材料的优良特性以及工艺上存在的问题;着重介绍了GaN微电子器件的历史发展和最新发展;GaN微电子器件发展表现出较大应用潜力。     

高性能电控太赫兹幅度调制器研究

设计了一种由具有高谐振强度的四开口圆环超材料结构和高电子迁移率晶体管(high electron mobility tran-sistor,HEMT)复合结构构成的电控太赫兹幅度调制器.将HEMT巧妙地设计在四开口圆环超材料结构的开口处,通过外加电压的方式调节HEMT沟道中的二维电子气浓度,改变超材料结构的谐振模式,进...     

包含Kink效应的改进型GaN HEMTs模型

提出了一种GaN高电子迁移率晶体管(HEMTs)建模方法.该模型以ADS(advanced design system)中的符号定义器件SDD(symbolically defined device)为基础,结合宽带S-参数与脉冲直流测试数据,对GaN器件进行精确建模.本文所用晶体管为双指AlGaN/GaN HEMT器件,其栅长为90 nm,单指栅宽为40μm.数据测试采用在片测试方法,在常规S参数测试和直流测试基础上,增加了脉冲直流测试,并针对测试数据体现的Kink效应和阈值电压漂移现象进行建模.研究结果表明,该模型可以准确拟合器件0～110 GHz S参数及直流特性,谐波平衡仿真显示该模型具有良好的收敛特性,可用于GaN HEMTs器件电路仿真.     

A review of GaN-based optoelectronic devices on silicon substrate

Group Ⅲ-nitride material system possesses some unique properties,such as large spectrum coverage from infrared to deep ultraviolet,wide energy band gap,high electron saturation velocity,high electrical breakdown field,and strong polarization effect,which enables the big family has a very wide application range from optoelectronic to power electronic area.Furthermore,the successful growth of GaN-related III-nitride material on large size silicon substrate enable the above applications easily realize the commercialization,because of the cost-effective device fabrication on the platform of Si-based integrated circuits.In this article,the progress and development of the GaN-based materials and light-emitting diodes grown on Si substrate were summarized,in which some key issues regarding to the material growth and device fabrication were reviewed.     

高可靠性晶体管发辉现象的机理分析与测试安全

通过对高可靠性晶体管Vcbo击穿特性发辉现象的失效问题的实验对比分析和物理机理的研究，找出了产生此现象的直接原因，进而通过对晶体管安全工作方面的实验和研究，提出解决发辉现象的措施和测试Vcbo单结特性时应注意的问题，确保了产品的可靠性。     

人因可靠性认知机理研究进展

对人因可靠性分析方法中人因失误认知机理研究进展进行了综述．回顾了第一代、第二代和第三代人因可靠性方法,重点分析了这些方法关于人因失误认知机理的研究成果和不足,梳理出目前研究中的热点和难点,展望了人因可靠性认知机理研究与认知科学深入交叉融合的发展趋势．     

基于高温高过载下电子元器件参数变化研究

针对引信工作环境的特点,以典型的引信组件及其电子元器件为研究对象,通过实验研究引信组件及电子元器件在高温和高过载下特性参数的变化规律,并通过实验数据的处理与分析,为提高引信系统的可靠性水平提供了分析手段.     

Preparation and characteristics of flexible all-organic thin-film field-effect transistor

Much attention has been attracted to organic thin-film field-effect transistors (OTFFETs) in the past decades[1—4]. Because of their lower cost and easier preparation, OTFFETs are considered to be useful in driving liquid crystal displays (LCD) and organic light-emitting diodes (OLED). Furthermore, flexible OTFFETs will be one of the most useful electronic devices for flexible active matrix driving circuits. OTFFETs based on pentacene single crystal have been reported to be of g…     

X、Ku波段宽带低噪声放大器的设计

文章利用有损匹配的方法设计了一种覆盖X、Ku波段的宽带低噪声放大器,其工作频率为8～18 GHz,带内功率增益大于32 dB,增益平坦度小于3 dB,输入输出端口的回波损耗S11和S22均优于-7 dB,噪声系数小于2.8 dB,最大输出功率为16 dBm,且具有工作频带宽、输入输出匹配结构简单的特点.     

离子液体BmimCl的合成及其降解纤维素的性能研究

制备了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐(BmimCl),考察了该离子液体在高温下对纤维素降解的影响.结果表明:离子液体BmimCl在高温下对纤维素的降解具有一定的作用,还原糖最大产率约为18%,提高反应温度对还原糖产率的影响不大,只是加速了还原糖产生的速率.该反应过程应该为纤维素先生成还原糖,而后进一步分解为更小分子的物质.通过红外光谱、扫描电子显微镜等对不同温度下反应后的残留物进行了分析,推测还原糖和5-羟甲基糠醛产率降低是由于在高温下纤维素及其小分子降解产物发生碳化或聚合反应造成的.     

微生物降解多环芳烃的影响因素及机理研究进展

多环芳烃是一类普遍存在的环境污染物,微生物的降解是PAHs去除的主要途径。介绍了多环芳烃性质及目前国内外研究状况,以及降解多环芳烃的微生物,阐述了三大因素：微生物活性、基质和环境因予等对微生物降解多环芳烃的影响,微生物降解多环芳烃的机理;并对今后的几个研究发展方向进行了展望。