基本FFET的试制和性能研究

论述了铁电场效应晶体管（ＦＦＥＴ）的基本工作原理，给出了其设计方案．采用ＳＯＬ－ＧＥＬ法制备了基本的ＭＦＳ－ＦＥＴ和ＭＦＯＳ－ＦＥＴ，对其电性能进行了测试分析．测试结果表明：ＭＦＯＳ结构的ＦＦＥＴ具有极化存储特性．     

MFS和MFOS结构的C—V特性研究

采用ＳＯＬ－ＧＥＬ方法分别在Ｓｉ和含有ＳｉＯ２的衬底上制备出ＰＺＴ铁电薄膜，并获得了ＭＦＳ和ＭＦＯＳ结构。利用ＭＯＳ结构常用的Ｃ－Ｖ特性分析方法，对ＭＦＳ和ＭＦＯＳ结构进行了高频Ｃ－Ｖ特性测试分析，研究了Ｆ／（Ｏ）Ｓ的界面特性，结果表明，金属／ＰＺＴ／ＳｉＯ２／Ｓｉ的ＭＦＯＳ结构具有较低的界面态，可实现极化存储，并可望制成铁电场效应晶体管。     

MFS和MFOS结构的C－V特性研究

采用ＳＯＬ－ＧＥＬ方法分别在Ｓｉ和含有ＳｉＯ２的衬底上制备出ＰＺＴ铁电薄膜，并获得了ＭＦＳ和ＭＦＯＳ结构．利用ＭＯＳ结构常用的Ｃ－Ｖ特性分析方法，对ＭＦＳ和ＭＦＯＳ结构进行了高频Ｃ－Ｖ特性测试分析，研究了Ｆ／（Ｏ）Ｓ的界面特性，结果表明，金属／ＰＺＴ／ＳｉＯ２／Ｓｉ的ＭＦＯＳ结构具有较低的界面态，可实现极化存储，并可望制成铁电场效应晶体管．     

MESFET倍频器的研究

本文提出了一种奇次ＡＢ倍频器，并对Ａ倍频器、Ｂ倍频器进行了全面的理论分析，进一步完善了单栅ＭＥＳＦＥＴ的倍频理论。研制了Ｃ波段宽带ＭＥＳＦＥＴ三倍频器和二倍频器，获得了良好的实验结果。     

开关式场效应管弧焊电源的研究

本文主要介绍新型的开关式场效应管弧焊电源的工作原理,通过采用电流负反馈获得恒流外特性,并提出了一种新颖的低压引弧电路。利用所研制的开关式场效应管弧焊电源进行引弧试验和工艺试验,结果表明此电源具有良好的引弧性能和工艺性能,是一种发展前景较远大的电子弧焊电源之一。     

基于原子层沉积的二硫化钼场效应晶体管制造及其性能研究

针对机械剥离和化学气相沉积等传统制备二硫化钼薄膜方法的不足,采用原子层沉积方法,在氧化硅基底上沉积单少层二硫化钼薄膜,制备背栅场效应晶体管.采用光镜、透射电子显微镜、拉曼光谱仪和X射线衍射仪对沉积的二硫化钼薄膜进行表征.二硫化钼薄膜质量均匀、面积大,晶粒尺寸约为5.45 nm,为2H六方晶格结构.采用四探针台对二硫化钼...     

光照和退火对非晶硅场效应管特性的影响

氢化非晶硅（ａ－Ｓｉ：Ｈ）场效应晶体管（ＦＥＴ）的特性对环境因素较为敏感，光照、湿度和温度等都会对其产生影响。该文介绍光照和退火引起的氢化非晶硅场效应晶体管场效应特性的变化。长时间使用ＡＭＩ标准光源光照和３５０℃以上的温度退火都引起了样品场效应特性的较大变化，光照２ｈ使得样品开启电压从６Ｖ增大到１９Ｖ，场效应特性曲线向栅压较大的方向平移，而４７０℃的高温退火则使该样品的场效应特性曲线形状发生了极大的变化，栅电压的控制作用减弱。最后根据ａ－Ｓｉ：Ｈ的价键模型对此进行了讨论。     

a-St:H FET特性的研究

本文从理论和实验两方面对a-Si:H FET的特性进行分析研究。给出了一种关于a-Si:H FET新的理论分析方法,假设a-Si:H能隙中深局域态密度和带尾局域态密度均为指数分布,并且考虑到漏源电压对沟道表面势的影响,采用简便的方法和合理的近似推导出了较全面反映a-Si:H FET特性的解析表达式。同时在实验中,研制了用SiO_2或Si_3N_4作为栅绝缘层的a-Si:H FET,测量得到了不同绝缘层和不同沟道长度的各a-Si:H FET的直流特性。当栅压变化20V时,漏源电流可以变化10~4。最后,对理论计算及实验结果进行了分析和比较。     

碳纳米管用于场效应晶体管的应用研究

 传统硅晶体管在微小化方面遇到瓶颈,碳纳米管作为一维量子材料,成为未来晶体管最具潜力的候选者。介绍了几种典型的碳纳米管场效应晶体管结构的基本工作原理及独特性能;着重介绍了近年来几种常见的碳纳米管场效应晶体管,并结合其结构与工作原理,论述了一系列技术革新和性能改进;总结了碳纳米管场效应晶体管未来需解决的几个重要问题。     

碳纳米管薄膜场效应晶体管的初步研究

硅电子器件是微电子科技中最重要的一类器件,它对二十世纪的科技发展起了重要的影响。但是小型化,高速,低能耗和散热的问题,使硅器件越来越难满足发展的需求。碳以很多形式出现,如金刚石,石墨,富勒烯和纳米管,无定型碳等。和氢结合以后,可以得到一系列的有机物。碳基材料范围很广,包括小分子和聚合物,它们包括绝缘体,半导性能和导电聚合物,具有开关性能,具有超导性能和磁性能等。将来碳基电子将有可能取代硅电子器件。固态碳有两种成键方式,sp3和sp2成键形式。在它的sp2成键形式中,如富勒烯和石墨,碳是半导体性能的。富勒烯的衍生物如C60和C70已经被用于制备有机薄膜晶体管。石墨本身尽管在电子器件中没有很多的应用,但是如果它按一定角度卷成管状——纳米碳管。碳纳米管具有独特的电学和力学性能,自1991年被发现以来,立即引起了各国科学家的广泛兴趣,其研究热情有增无减。由碳纳米管制备纳米电子器件,这可能是集碳纳米管各种物理化学性能于一体的,实现其巨大潜能的终极目标。     

一次性VB1半导体传感器的研究

报道了一种以四苯硼钠为活性物质的一次性VB1半导体传感器.其Nernst响应线性范围为1.0×10-1～1.0×10-5 mol/L;斜率为29 mV/pC;检测下限为2.0×10-6 mol/L.该传感器具有全固化、易微型化和多功能化等优点,可用于测定人尿中VB1的排出量及生物和医学方面的一次性使用.     

用氮化硅作绝缘膜的砷化镓绝缘栅场效应晶体管的研究

利用可控射频溅射技术生长的氮化硅作绝缘膜,制造出Al/Si_3N_4/n-GaAs 的MIS 二极管和埋沟耗尽型GaAsMISFET.溅射时不通纯氢,器件的C-V 和I_D-V_D 特性中显示出明显的滞后效应和环状回线.溅射前先用高纯氢等离子体处理GaAs 表面,溅射过程中伴以微量的纯氢,溅射后适当退火,可以得到基本上没有滞后效应的C-V 曲线和I_D-V_D 特性中几乎没有环状迴线的MISFET.测量表明:g_m 的最大值约为2.7mS,界面陷阱密度为2.7×10~(11)～1.4×10~(12)cm~(-2)eV~(-1),界面陷阱能级位于导带下0.55和0.13eV 处,表面迁移率为4000～5400cm~2V~(-1)s~(-1).     

以缬氨霉素为活性物质的微型钾离子敏感器件的研究

本文介绍采用直流溅射法制作复合绝缘膜(Al_2O_3/SiO_2)的氢离子敏感器件,和以缬氨霉素为活性物质的钾离子敏感器件.通过实验测定,该器件的灵敏度为62mV/PK,线性范围为10~(-1)～10~(-5)M,下限为1×10~(-6)M,转换系数为98.6%,对钠离子的选择系数为10~(-3).应用扩散理论,解释其工作原理,并总结测试方法,解决增强型ISFET 的测试原理问题,且分析了封装不良产生漏电的原因.     

一种可以表征铁电晶体管存储性能退化的宏模型

从铁电晶体管的动态翻转和双阈值转移特性出发, 建立了一种基于施密特触发器的FEFET(铁电场效应晶体管)行为级宏模型。该宏模型可以表征FEFET的转移特性, 并且模型参数较少便于调节; 模型结构简单、规模较小, 可用于HSPICE 电路模拟。模拟结果与FEFET实验结果比较, 显示该模型能够很好地反映铁电材料的疲劳等因素引起的FEFET的存储性能退化, 为FEDRAM(铁电动态随机存储器)设计和优化提供了一个良好的模型基础。     

DrugFET的研究（XⅡ）：药物敏感膜的研究

药物敏感场效应晶体管（ＤｒｕｇＦＥＴ）是离子敏感场效应晶体管（ＩＳＦＥＴ）和药物敏感膜相结合的产物。本文研究了药物敏感膜的组成和配比，探讨了成膜的最佳条件，并对一些成膜体系对药物的响应性能进行了研究。以β－环糊精为电活性物质，邻苯二甲酸二辛酯为增塑剂制成药物敏感膜，对麻黄碱的响应范围为１．０ｍｏｌ／Ｌ～４．０×１０－５ｍｏｌ／Ｌ，斜率为５８．０ｍＶ／ｐＣ，适宜ｐＨ范围为４．５～８．０。用其分析麻黄碱片剂含量，分析结果和药典方法相一致。     

DrugFET的研究（XⅢ）：四苯硼钠一烟碱FET的研制与应用

本文将离子敏感场效应晶体管（ＩＳＦＥＴ）与药物敏感膜相结合,研制成一种药物敏感场效应晶体管传感器（ＤｒｕｇＦＥＴ）。用四苯硼钠为电活性物质,邻苯二甲酸二辛酯为增塑剂,制成ｐｖｃ膜,对烟碱的线性范围为１．０×１０－２～２．０×１０－５ｍｏｌ／Ｌ,斜率为５７．５ｍｖ／ｐｃ,适宜ｐＨ范围为５．５～８．０,检出限为１．０×１０－６ｍｏｌ／Ｌ。用该传感器分析烟草中烟碱的含量,结果和分光光度法相一致。     

场效应管和双极型晶体管复合特性的分析及应用

用场效应管和双极型晶体管组成的复合管具有互补的特性．本文分析比复合管的特性，并举例说明其应用．     

极化电压与铁电场效应晶体管漏极电流的稳定性关系

设计了具有金属/铁电体/半导体结构的铁电场效应晶体管（FFET）,并对其特性进行了仿真.结果表明,当Vg=0时,Pr和Ps/Pr的值决定了漏极电流的大小.当Pr增加时,Id随之增大.当FFET饱和极化后,Ps/Pr值增加,Id增大.FFET可以在特定极化电压（Vp=1.5 V）极化后,实现漏极电流的稳定输出,减小了Ps/Pr变化对FFET器件性能的影响.该漏极电流稳定输出时的极化电压值受到矫顽场Ec的影响,且Vp随Ec的减小而降低.