摘要：为了进一步提高深亚微米SOI(Silicon-On-Insulator)MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)的电流驱动能力,抑制短沟道效应和漏致势垒降低效应,提出了非对称Halo异质栅应变Si SOI MOSFET.在沟道源端一侧引入高掺杂Halo结构,栅极由不同功函数的两种材料组成.考虑新器件结构特点和应变的影响,修正了平带电压和内建电势.为新结构器件建立了全耗尽条件下的表面势和阈值电压二维解析模型.模型详细分析了应变对表面势、表面场强、阈值电压的影响,考虑了金属栅长度及功函数差变化的影响.研究结果表明,提出的新器件结构能进一步提高电流驱动能力,抑制短沟道效应和抑制漏致势垒降低效应,为新器件物理参数设计提供了重要参考.

摘要：在考虑了电导率调制效应的情况下对深亚微米静电放电(electrostatic discharge,ESD)保护器件的衬底电阻流控电压源模型进行优化,并根据轻掺杂体衬底和重掺杂外延型衬底的不同物理机制提出了可根据版图尺寸调整的精简衬底电阻宏模型,所建模型准确地预估了不同衬底结构上源极扩散到衬底接触扩散间距变化对触发电压Vt1的影响.栅接地n型金属氧化物半导体器件的击穿特性结果表明,所提出的衬底电阻模型与实验结果符合良好,且仿真时间仅为器件仿真软件的7%,为ESD保护器件版图优化设计提供了方法支持.

摘要：研究了0.8μm SOINMOS晶体管,经过剂量率为50rad(Si)/s的60Coγ射线辐照后的输出特性曲线的变化趋势.研究结果表明,经过制造工艺和版图的优化设计,在不同剂量条件下,该样品均不产生线性区kink效应.由碰撞电离引起的kink效应,出现显著变化的漏极电压随总剂量水平的提高不断增大.在高剂量辐照条件下,背栅ID-VSUB曲线中出现异常的"kink"现象,这是由辐照诱生的顶层硅膜/埋氧层之间的界面陷阱电荷导致的.

摘要：为了设计功率集成电路所需要的低功耗横向双扩散金属氧化物半导体器件(lateral double-diffused MOSFET),在已有的N型缓冲层超级结LDMOS(N-buffered-SJ-LDMOS)结构基础上,提出了一种具有P型覆盖层新型超级结LDMOS结构(P-covered-SJ-LDMOS).这种结构不但能够消除传统的N沟道SJ-LDMOS由于P型衬底产生的衬底辅助耗尽问题,使得超级结层的N区和P区的电荷完全补偿,而且还能利用覆盖层的电荷补偿作用,提高N型缓冲层浓度,从而降低了器件的比导通电阻.利用三维仿真软件ISE分析表明,在漂移区长度均为10μm的情况下,P-covered-SJ-LDMOS的比导通电阻较一般SJ-LDMOS结构降低了59%左右,较文献提出的N型缓冲层SJ-LDMOS(N-buffered-SJ-LDMOS)结构降低了43%左右.

摘要：为了优化传统Al GaN/GaN高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistors,HEMTs)器件的表面电场,提高击穿电压,本文提出了一种具有部分本征GaN帽层的新型Al GaN/GaN HEMTs器件结构.新型结构通过在Al GaN势垒层顶部、栅电极到漏电极的漂移区之间引入部分本征GaN帽层,由于本征GaN帽层和Al GaN势垒层界面处的极化效应,降低了沟道二维电子气(two dimensional electron gas,2DEG)的浓度,形成了栅边缘低浓度2DEG区域,使得沟道2DEG浓度分区,由均匀分布变为阶梯分布.通过调制沟道2DEG的浓度分布,从而调制了Al GaN/GaN HEMTs器件的表面电场.利用电场调制效应,产生了新的电场峰,且有效降低了栅边缘的高峰电场,Al GaN/GaN HEMTs器件的表面电场分布更加均匀.利用ISE-TCAD软件仿真分析得出:通过设计一定厚度和长度的本征GaN帽层,Al GaN/GaN HEMTs器件的击穿电压从传统结构的427 V提高到新型结构的960 V.由于沟道2DEG浓度减小,沟道电阻增加,使得新型Al GaN/GaN HEMTs器件的最大输出电流减小了9.2%,截止频率几乎保持不变,而最大振荡频率提高了12%.

摘要：为了设计功率集成电路所需的低功耗横向功率器件,提出了一种具有阶梯氧化层折叠硅横向双扩散金属-氧化物-半导体(step oxide folding LDMOS,SOFLDMOS)新结构.这种结构将阶梯氧化层覆盖在具有周期分布的折叠硅表面,利用阶梯氧化层的电场调制效应,通过在表面电场分布中引入新的电场峰而使表面电场分布均匀,提高了器件的耐压范围,解决了文献提出的折叠积累型横向双扩散金属-氧化物-半导体器件击穿电压受限的问题.通过三维仿真软件ISE分析获得,SOFLDMOS结构打破了硅的极限关系,充分利用了电场调制效应、多数载流子积累和硅表面导电区倍增效应,漏极饱和电流比一般LDMOS提高3.4倍左右,可以在62 V左右的反向击穿电压条件下,获得0.74 mΩ·cm^2超低的比导通电阻,远低于传统LDMOS相同击穿电压下2.0 mΩ·cm^2比导通电阻,为实现低压功率集成电路对低功耗横向功率器件的要求提供了一种可选的方案.

摘要：基于K.P理论框架,通过引入应变哈密顿微扰项,详细推导并建立了应变Si的价带色散关系模型.所得模型适用于任意晶向弛豫Si1-xGex(0≤x≤0.6)衬底上生长的应变Si,并且,通过该模型可以获取任意K矢方向的应变Si价带结构及空穴有效质量,对器件研究设计可提供有价值的参考.

摘要：基于密度泛函理论框架的第一性原理平面波赝势方法对双轴应变Si/(111)Si1-xGex(x=0.1—0.4)的能带结构进行了研究,结果表明:导带带边六度简并没有消除;应变部分消除了价带带边的简并度;导带带边能量极值k矢位置和极值附近可由电子有效质量描述的能带形状在应变条件下几乎不变;价带极大值附近可由空穴有效质量描述的能带形状随着x有规律地变化.此外,给出的禁带宽度与x的拟合关系同KP理论计算的结果一致,该量化数据对器件研究设计可提供有价值的参考.

摘要：首先计算了(001)晶面单轴应变张量,在此基础上采用结合形变势理论的K·P微扰法建立了在(001)晶面内受任意方向的单轴压/张应力作用时,应变硅材料的能带结构与应力(类型、大小)及晶向的关系模型,进而分析了不同单轴应力(类型、大小)及晶向对应变硅材料导带带边、价带带边、导带分裂能、价带分裂能、禁带宽度的影响.研究结果可为单轴应变硅器件应力及晶向的选择设计提供理论依据.

摘要：针对数字IC规律性提取算法复杂度过高的问题,提出一种逐级对根节点进行分类的算法.通过对频繁边的直接扩展,实现了小规模频繁子电路的快速提取;利用门级电路中小规模频繁子电路与大规模频繁子电路间的结构依赖性,解决了候选子电路生成时根节点组合爆炸的问题.实验结果表明,该算法能够降低根节点的数量,使支持度高的候选子电路得到优先提取,并显著地减少了规律性提取的时间.