MOS反型层和多晶硅栅量子效应的解析模型

在超深亚微米MOS器件中,量子效应对器件特性的影响很大.根据改进后的三角势场近似和曲线拟合,同时对MOS器件反型层和多晶硅栅中电子的量子效应进行了建模,得到了一个基于物理的解析模型,利用该模型计算MOS器件的阈值电压,与数值模拟的结果比较表明,模型的精度令人满意.     

考虑量子化效应的MOSFET栅电容减小模型

基于改进后的三角势阱近似和n型多晶硅的耗尽以及MOSFET的强反型的情况,建立了一个考虑量子效应的栅电容模型.分别对反型层电容和耗尽层电容进行定义、分析和计算,给出了MOSFETs栅电容解析表达式,并与数值模拟结果进行了比较.结果表明该模型是基于物理的解析模型,具有相当精度,便于电路模拟与设计.     

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．     

纳米双栅MOSFETs的量子格林函数模拟

采用一种量子动力学模型研究纳米MOSFET(场效应管)电流特性.该模型基于二维NEGF(非平衡格林函数)方程和Poisson方程自洽全量子数值解.使用该方法研究了纳米双栅MOSFET结构尺寸对电流特性的影响.模拟结果显示:越细长的沟道,器件的短沟效应越弱,器件的亚阈值斜率随栅氧化层增厚而加大.另外,通过分析器件不同区域的散射自能效应,得出减缓纳米双栅MOSFET电流性能下降的途径.所用模型具有概念清晰,求解稳定等特点.作为多体量子模型,本方法可应用于一维量子线及量子点阵列所构成的纳米器件,并有望在纳米MOSFET器件设计中得以应用.     

低掺杂多晶硅TFT阈值电压的确定和提取

通过对低掺杂多晶硅薄膜晶体管表面势的分析, 建立基于物理过程的阈值电压模型。当其表面势偏离亚阈值区时沟道电流将迅速增加,将此时所对应的栅压定义为阈值电压。基于多晶硅薄膜的陷阱态密度为单指数分布,通过对表面势进行化简与求解,建立了解析的阈值电压模型。器件数值仿真结果表明,采用二次导数法所提取的阈值电压值与本文所提出的阈值电压模型较好的匹配。     

电容耦合效应对介观LC电路量子效应的影响

将介观电容作为介观隧道结,提出电子波函数在介观电容两极板间有可能存在相互耦合的事实,从而给出介观LC电路的量子化方案。并讨论了电容耦合效应对介观LC电路中电荷和磁通量子涨落的影响。     

低掺杂多晶硅薄膜晶体管阈值电压的修正模型

对低掺杂多晶硅薄膜晶体管的表面势进行分析,将表面势开始偏离亚阈值区、沟道电流迅速增加时所对应的栅压作为晶体管的阈值电压.考虑到多晶硅薄膜的陷阱态密度为单指数分布,通过对低掺杂多晶硅薄膜晶体管的表面势进行求解,推导出一个多晶硅薄膜晶体管阈值电压解析模型,并采用数值仿真方法对模型进行了验证.结果表明:新模型所得到的阈值电压与采用二次导数法提取的阈值电压相吻合.     

MOS反型层量子化效应的解析计算

根据三角形势场近似，给出了ＭＯＳ反型层波函数的解析表达式，计算了量子化效应作用下反型层电子的空间分布，并与经典理论进行了比较。     

介观耗散电容耦合电路的库仑阻塞效应

该文基于介观电路中电荷应是量子化的这一事实,应用正则量子化方法给出了介观耗散电容耦合电路的量子化方法和库仑阻塞条件,研究结果表明：介观耗散电容耦合电路的库仑阻塞条件不仅与电路中的电容和电感有关,而且与耗散电阻有关;随着耗散电阻的增大,库仑阻塞现象更加明显．该文还讨论了介观电容耦合电路的量子涨落。     

激发相干态下电感电容耦合介观电路的量子效应

通过量子化无耦电感电容耦合介观电路,研究了激发相干态下介观电路的量子效应,结果表明,每一回路中电荷、电流的平均值和方均值皆不为零,为回路存在相互关联的量子噪音,且它们决定于相干态、粒子数态参数以及电路参量。     

自激电容对异步发电机暂态建压过程的影响

为确定自激电容值与异步发电机空载建压时间的关系,对建压暂态过程进行了仿真计算和分析。利用三相自激异步发电机αβ0坐标系统模型,从发电机的基本电磁关系出发列写微分方程组,在考虑激磁电流对激磁电感影响的情况下对变系数微分方程用数值法求解。仿真计算结果表明,空载所建电压值随自激建压电容值的增加而增加,而建压过程随自激建压电容值的增加而缩短。实验结果与仿真结果一致,说明分析方法是正确的。     

真空中两无限长平行柱形导体的电容

本文以均匀带电的无限长直线的电势为基础,计算出了两无限长平行柱形导体单位长度的电容.结果发现:该电容与柱形导体的半径、两导体轴线间的距离有关.     

自激电容对异步发电机暂态建压过程的影响

为确定自激电容值与异步发电机空载建压时间的关系,对建压暂态过程进行了仿真计算和分析。利用三相自激异步发电机αβ0坐标系统模型,从发电机的基本电磁关系出发列写微分方程组,在考虑激磁电流对激磁电感影响的情况下对变系数微分方程用数值法进行求解。仿真计算结果表明,空载所建电压值随自激建压电容值的增加而增加,而建压过程随自激建压电容值的增加而缩短。实验结果与仿真结果相互一致,说明了分析方法的正确性。     

部分重叠双栅MOSFET特性的研究

研究一种具有部分重叠双栅结构MOSFET器件模型,并将其与类似的分裂双栅结构MOSFET及普通栅结构MOSFET器件进行比较,利用MEDICI软件对该结构进行仿真.通过仿真可知:部分重叠双栅MOSFET器件通过沟道电场的调节,可降低短沟效应和等效栅电容、提高击穿电压,跨导可由栅压调节,阈值电压随沟道缩短而下降的变化率在文中讨论的3种结构中最小.     

pLEDMOS导通电阻及阈值电压的热载流子退化

研究了不同漂移区长度及不同栅场极板长度的厚栅氧化层pLEDMOS器件由热载流子效应导致的导通电阻及阈值电压的退化现象及机理.实验结果表明,增加漂移区长度能改善器件的导通电阻的退化,但加速了阈值电压的退化;增加栅场极板长度可以同时改善导通电阻和阈值电压的退化.借助TCAD仿真软件,模拟分析了不同漂移区长度及不同栅场极板长...     

介观电路中的量子效应及其研究路径分析

作者从介观物理的视角介绍了介观电路中量子效应及其研究路径,并从两个方面分析了其研究进展和发展趋势,指出现有理论方法和实验手段方面的成功与不足,并对这一领域的进一步发展提出了可行的研究思路。     

高压抗噪声干扰MOS栅驱动电路的设计

设计了一种高压抗噪声干扰MOS栅驱动电路,能有效抑制开关转换过程中产生的dv/dt噪声,消除高压电路工作过程中可能出现的误触发,提高系统的稳定性和可靠性.采用共模反馈从而使电路结构简单,同时采用窄脉冲触发式控制降低了功耗.本电路可以集成在高压集成电路(HVIC)中.采用某公司高压600V0.5μm BCD工艺模型,通过Cadence仿真验证表明:本电路可有效滤除dv/dt噪声,被消除的dv/dt噪声最高可以达到60V/ns,同时被消除的失调噪声可以达到20%,保证了高压栅驱动电路稳定、可靠地工作.