MOS器件的热载流子效应

热载流子效应产生的原因，首先是在沟道强电场中形成迁移率偏低的热载流子，然后由于碰撞电离而使热载流子大量增加。热电子和热空穴能够越过界面势垒向栅氧化层发射。进入栅氧化层的热载流子，或者穿透氧化层，或者造成随时间而增加的界面态，或者造成载流子陷阱。热电子或热空穴也可以受结电场的作用而进入衬底。抑制热载流子效应的方向，一是在沟道两侧制作轻掺杂区，以降低沟道电场强度；二是对栅氧化层进行氮化处理和提高氧化温度，以改善氧化层的质量，增强抗热载流子效应的能力。     

MOSFET器件热载流子效应SPICE模型

为了预测MOSFET器件在热载流子效应影响下的退化情况,建立了一套描述MOSFET器件热载流子效应的可靠性SPICE模型.首先,改进了BSIM3v3模型中的衬底电流模型,将拟合的精确度提高到95%以上.然后,以Hu模型为主要理论依据,结合BSIM3v3模型中各参数的物理意义及其受热载流子效应影响的物理机理,建立了器件各电学参数在直流应力下的退化模型.最后,依据准静态方法将该模型应用于热载流子交流退化模型中.实验数据显示,直流和交流退化模型的仿真结果与实测结果的均方根误差分别为3.8%和4.5%.该模型能准确反映MOSFET器件应力下电学参数的退化情况,且为包含MOSFET器件的电路的性能退化研究提供了模拟依据.     

动态应力下功率n-LDMOS器件热载流子退化恢复效应

针对功率n-LDMOS器件在动态应力条件下的热载流子退化恢复效应进行了实验和理论研究.电荷泵实验测试和器件专用计算机辅助软件的仿真分析结果表明,在施加不同的动态应力条件下,功率n-LDMOS器件存在2种主要的热载流子退化机理,即鸟嘴区域的热空穴注入和沟道区域的界面态产生,均有明显的退化恢复效应.对功率n-LDMOS器件施加2个连续3 600 s的不同应力,观察每个阶段结束时刻的CP电流曲线,发现该器件在应力变换期间确实发生了热空穴的退陷阱效应.然后,对功率n-LDMOS器件施加3个连续3 600 s的不同应力,观察每个阶段结束时刻的CP电流曲线,发现器件处于关断阶段时,已产生的界面态存在一定程度的复合.     

MOSFET的热载流子效应及其寿命的评估方法

首先简单地讨论热载流子效应的背景及其物理机制.然后,提出了一种常用的用来推算金属氧化物场效应晶体管的热载流子效应的寿命的模型,Hu模型.在这些研究的基础上,才能更好地研究来削弱MOSFET的热载流子效应及提高MOSFET的热载流子效应的寿命的方法.     

用于VLSI的MOSiC器件电特性模拟

在分析了金属一氧化物-SiC（MOSiC）器件物理模型的基础上，分析界面等物理效应时对器件的影响，建立了适于VLSI的MOSiC器件模型。利用当今流行的MATLAB软件，模拟了MOSiC器件的电特性。     

热载流子效应对n-MOSFETs可靠性的影响

研究热载流子效应对不同的沟道长度n-MOSFETs退化特性的影响．结果表明，随着器件沟道长度的减小，其跨导退化明显加快，当沟道长度小于1μm时退化加快更显著．这些结果可以用热载流子注入后界面态密度增加来解释．     

N-LDMOSFET的掺杂分布与热载流子效应

文章从MOSFET热载流子效应角度研究了N-LDMOSFET在不同的区域掺杂浓度条件下器件的最坏热载流子应力条件;在确定的器件工作条件下结合器件仿真结果,分析了在不同掺杂浓度下器件电特性退化的趋势;详细分析了导致器件退化趋势不同的原因,重点讨论了沟道掺杂和漂移区掺杂与器件热载流子效应关系,提出了N-LDNMOS中区域掺杂的优化策略。     

电流加速方法评价SiGe HBT的热载流子效应

利用电流加速方法（FCSAM;E－B结反偏、C－B结正偏应力）对0.35um BiCMOS工艺SiGe HBT的热载流子效应可靠性进行了评价研究。研究结果表明,随应力时间的增加,SiGe HBT电流放大系数逐步退化,相比传统的电压加速退化方法（OCSAM：E－B结反偏）试验,FCSAM显著缩短了实验时间。     

高功率微波激励下二极管失效和烧毁与载流子寿命的关系

利用自行编制的半导体器件一维模拟程序mPND1D,通过对二极管内部载流子所满足的非线性、耦合、刚性偏微分方程组进行数值求解,计算了二极管在高功率微波激励下失效和烧毁时吸收的能量及所需时间与器件载流子寿命的关系。     

半导体器件模拟中求解载流子方程的混合算法

针对半导体器件模拟中载流子方程两种基本算法在高注入条件下的不足，提出了一种混合算法。经过理论分析和实际计算表明：这种算法对求解高注入条件下的载流子方程是有效的。     

a—Si：HSchottky势垒太阳能电池结构中载流子俘获对电场的调制效应

本应用计算机数值模拟方法研究了ａ－Ｓｉ：ＨＳｃｈｏｔｔｋｙ势垒太阳能电池结构中载流子俘获对电场的调制效应，结果表明，无论光生空穴或电子俘获都将改变电池中的电场分布，导致准中出现或扩大，从而减小了电池的载流子收集长度，这是引起ａ－Ｓｉ：ＨＳｃｈｏｔｔｋｙ势垒太阳能电池光致性能衰退的一个重要原因。     

热载流子效应对GaAs光电导天线仿真的DD模型修正

研究了光电导天线辐射产生的太赫兹电场强度与外加偏置电场的关系。利用太赫兹时域光谱系统对34μm孔径GaAs偶极子光电导天线进行了测量,得到了外加16.2 kV/cm电场时,辐射太赫兹电场趋于饱和。理论分析了热载流子效应是使光电导天线辐射太赫兹电场趋于饱和的主要原因。同时用热载流子效应修正的扩散-漂移模型结合时域有限差分方法对该天线进行了仿真,仿真与实测数据吻合,表明:考虑飞秒激光照射强场条件下GaAs材料,修正的扩散-漂移模型热载流子效应对漂移速度的影响能准确仿真偏置电场与光电导天线辐射场强的关系。     

电力电容器的可靠性评估和失效分析

研究了在 １９８０～１９８９年间按装并运行于某配电系统的 ８ ７３６台高压电力电容器。分析了５４１台失效电容器。在建立电力电容器失效的数学模型基础上，计算了它的故障率和可靠性水平。对电力电容器的失效机理和失效原因讨论表明，局部放电特性仍是电力电容器失效的关键。从而提出对电力系统和制造厂均有用的某些结论。     

巨正则法对硅半导体中载流子数的计算机模拟

将巨正则系综的Fermi-Dirac(F-D)统计法与计算机模拟相结合,从本征半导体硅出发,探讨温度和光照能量对载流子数的影响,试图从理论上定量分析太阳能电池工作状况,对本征硅半导体中载流子数进行计算机模拟,模拟结果与理论规律基本吻合,此方法可为进一步研究掺杂半导体及氧化物半导体空间电荷层载流子数提供参考。     

功率器件金刚石薄膜用热沉的传热模型及模拟

目的 对金刚石薄膜在改善电力电子器件热特性的应用进行初步的探索.方法 将金刚石薄膜用于电力电子器件(横向二极管)的热沉,建立横向二极管的导热模型,采用Microso:ft VisualBasie 6.0程序设计语言对导热模型进行计算机模拟仿真.结果 当金刚石薄膜的厚度达到约50μm以上时,所获得的散热效果较显著,但并不是随着金刚石薄膜厚度的增加,器件的温度随之线性降低,当h>100 pan以后,温度降低变缓.结论 金刚石薄膜作为电力电子器件的导热层能明显地降低器件的温升.     

具有量子修正功能的三维蒙特卡罗MOS器件模拟

为了处理纳米MOS场效应管的量子效应，在蒙特卡罗模拟中引入有效势量子修正，并提出了基于PC机群的三维并行模拟算法．该算法在每个节点应用多层网格法求解一个子区域内各网格点的Poisson方程，采用有效势法进行量子修正，并跟踪模拟一组带电粒子的加速飞行和随机散射运动，使各节点的负载始终保持平衡．模拟实例表明，引入有效势修正的蒙特卡罗模拟结果与薛定鄂方程吻合得较好，     

油气藏模拟中零平衡失效的处理对策研究

我国近年来引进的几种主要商用油气藏模拟器(包括CMG公司的IMEX软件、SSI公司的SIMBESTII软件和VIP系列中的VIP-ENCORE软件),都存在着严重的零平衡失效问题。迄今为止,还没有文献对零平衡失效问题作过公开的分析与报道。为此对产生这种情况的两种主要原因进行了分析,并提出了相应的处理措施。实际应用表明,该方法可以很好地减轻零平衡的失效程度,为模拟模型的可靠性提供有力保障。     

V160热气机中回热器的模拟研究

讨论了丝网回热器对Ｓｔｉｒｌｉｎｇ发动机性能的影响。对Ｖ１６０热气机回热器进行了分析，并用仿真软件ＭＡＲＴＩＮＩ－ＷＥＩＳＳ对该回热器进行了模拟。研究表明，回热器中结构、金属丝的尺寸及其配置，对热气机的热输入、功率输出和效率有很大影响。     

激光诱导间质热疗中血流冷却效应的模拟

为研究激光诱导间质热疗过程中血管冷却对于生物组织内温度场和损伤度的影响,建立了包含单根血管的双层模型。由M on te C arlo模拟方法得到组织内的激光能量分布,采用有限差分法求解Pennes生物传热方程和血流换热能量方程得到组织内温度场,通过A rrhen ius速率过程方程得到组织损伤度。利用此模型,比较研究了不同血管情况下组织的温度场和损伤度。模拟结果表明,血管直径及血流速度是影响热疗中血管附近组织温度场和损伤度的重要因素。在模拟的5W功率条件下,当血管直径大于1mm时,如果仍采用与无血管情况下相同的治疗方案将可能导致无法完全杀死肿瘤而使热疗失去疗效。     

热分析中系列相关反应的补偿效应研究

根据热分析谱图峰顶的数学特征与Ｃｏａｔｓ－Ｒｅｄｆｅｒｎ方程，推得在一定实验条件下，在系列相关反应中，若峰顶温度相接近，则各反应的表观活化能Ｅ与指前因子Ａ之间存在着有动力学意义的补偿效应，即ｌｎＡ＝ａＥ＋ｂ。并经系列含水硫酸盐脱水反应实验验证。