摘要：半导体器件物理及其相关课程已成为应用物理学专业和电子信息类专业高年级本科生和研究生的必修课程.课程教学内容是从事半导体器件设计、制造和应用等方面工作和研究所必需的专业知识.此课程在建设教学-研究型大学的学生培养课程设计中具有代表性作用.本文选取本课程的部分重难点为实例采用Silvaco软件进行仿真,得到的仿真结果与教材给出的结论一致性非常高,说明此专业仿真软件Silvaco可用于课程教学中.将专业仿真软件与课程相结合,不仅可以更形象地解释物理参数,提高教师授课效果,更能使学生通过理论与应用的联系,明确学习的目的,提高学习兴趣,加强对专业知识的重视.

摘要：为了提高脉冲电源的输出电压以及频率,利用含有续流支路的谐振电路与脉冲变压器相结合的方法,将单回路模块以分级串联的方式进行组合,提出了一种电压范围V=0~17 kV,频率范围f=0~30kHz可调的ns级脉冲电源。对级串式电路进行理论分析与仿真模拟,搭建实物平台并进行空载实验。实验结果表明,该级串式高压脉冲电源通过增设二极管与电阻构成的续流支路,能够为故障回路模块提供续流,不影响其他模块的正常使用,整套装置易于拆卸组装,输出波形稳定性高,为相关工业应用研究提供实验手段和技术支持。

摘要：全面综述了先进金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)的1/f噪声研究进展。界面态、器件结构、材料缺陷、量子效应等诸多因素均会影响1/f噪声。随着工艺尺寸的持续缩小和高k介质材料的应用,以及热载流子效应、辐照损伤等因素的影响,mosfet的1/f噪声起源问题一直是学术界具有较大分歧和争议的课题。只有澄清了1/f噪声的真正物理起源,才能有效通过工艺加以改善,支撑设计应用。

摘要：针对在LLC串联谐振式开关电源中起关键作用但故障率高的mosfet,基于Cadence/Or CAD PSpice软件环境,分析mosfet的故障失效模式及其在电路中造成的影响,以电路功能模块之间的关键输入/输出为故障特征提取点,建立故障特征集,并分别采用基于K-CV优化的支持向量机算法和基于GA优化的BP神经网络算法。诊断结果表明,所选择的测点数据基本保留电路中mosfet的故障特征,两种算法均具备较高的诊断准确率。文中提出的诊断策略具有实际可操作性强、运算简洁的特点。

摘要：通过工艺模拟软件TSUPREM,设计了一种复合多晶硅栅(DDPG-MOS FET)的制造工艺,并使用MEDICI软件对采用该工艺的器件的频率特性和瞬态特性进行分析。结果表明,DDPG-MOS制造工艺简单、完全与CMOS工艺兼容,其结构明显改善了传统mosfet的多项性能,在射频领域具有很好的应用前景。

摘要：利用半导体仿真工具Silvaco TCAD,研究了高k栅介质InGaAs mosfet的三种结构:缓冲层结构、侧墙结构和基本结构。通过对三种结构mosfet的阈值电压、亚阈值摆幅以及漏源电流进行比较分析,得出缓冲层结构InGaAs mosfet具有最佳的电学特性,侧墙结构的mosfet次之。进一步分析发现,当缓冲层结构InGaAs mosfet的沟道厚度大于80nm时,可获得稳定的电性能。

摘要：短沟道效应是小尺寸ＭＯＳＦＥＴ中很重要的物理效应之一，凹槽栅ＭＯＳＦＥＴ对短沟道效应有很强的抑制能力。通过对凹槽栅ＭＯＳＦＥＴ结构、特性的研究，发现凹槽拐角对凹槽栅ＭＯＳＦＥＴ的阈值电压及特性有着显著的影响。凹槽拐角处的阈值电压决定着整个凹槽栅ＭＯＳＦＥＴ的阈值电压。凹槽拐角的曲率半径是凹槽ＭＯＳＦＥＴ一个重要的结构参数。通过对凹槽拐角的曲率半径、源漏结深及沟道掺杂浓度进行优化设计，可使凹槽栅ＭＯＳＦＥＴ不仅能完成抑制短沟道效应，而且具有相当好的输出特性和Ｓ因子，使这种结构适合于深亚微米ＭＯＳＦＥＴ器件。

摘要：采用二维数值模拟的方法,研究了纳米尺度栅长的绝缘层上应变硅(SSOI)动态阈值(DT) mosfet的特性,全面分析了台阶型沟道掺杂分布和沟道长度对器件开态和关态特性的影响。结果表明,通过调整轻掺杂的表面沟道和重掺杂的体杂质分布,DT SSOI器件能在较低的电源电压下实现比非DT器件更优的性能,同时不会造成明显的器件关态漏电。从实验结果可以预测,相对于非DT器件而言,DT器件在性能上的这种优势能够保持到32 nm栅长的技术节点。

摘要：目前,感应加热电源技术主要朝着大功率、高频率和智能化控制技术的方向发展。然而,随着逆变开关频率的提高,功率器件的开关损耗随之增加。具有高临界雪崩击穿电场强度、高热导率、小介电常数等突出优点的宽禁带半导体材料SiC mosfet的应用为这一问题的解决提供了理想的方案。本文详细研究了感应加热电源逆变器的设计、SiC mosfet器件的驱动电路以及电源的功率扩展等问题;开发出了频率超过800 kHz,单逆变桥功率超过50k W的新型感应加热电源;通过并桥处理,电源单机容量可达200 kW,在一定程度上填补了将新型SiC mosfet器件应用于感应加热领域的空白。

摘要：本文针对如何设计mosfet半桥驱动线路进行了深入分析,其中对半桥驱动芯片的工作原理、自举电容的计算以及相线振铃和相线负压的产生作了详细分析并给出了相关实验波形。