沟道迁移率论文-任舰,苏丽娜,李文佳

沟道迁移率论文-任舰,苏丽娜,李文佳

导读:本文包含了沟道迁移率论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:AlGaN,GaN高电子迁移率晶体管,短沟道,电流-电压特性,解析模型

沟道迁移率论文文献综述

任舰,苏丽娜,李文佳[1](2018)在《短沟道AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的Ⅰ-Ⅴ特性研究》一文中研究指出考虑栅电压、漏电压和沟长调制效应影响下,在长沟道高电子迁移率晶体管(HEMT)的Ⅰ-Ⅴ输出特性基础上,引入有效迁移率和有效沟道长度,推导了短沟道AlGaN/GaN HEMT的电流-电压(Ⅰ-Ⅴ)输出特性模型.通过比较栅长为105nm时模型计算结果与实际器件的输出特性,表明推导的短沟道AlGaN/GaN HEMT的Ⅰ-Ⅴ模型与实验结果基本相符,误差小于5%.(本文来源于《淮阴师范学院学报(自然科学版)》期刊2018年04期)

孙磊[2](2017)在《基于高迁移率沟道材料的高性能有机及有机—无机薄膜光敏场效应管研究》一文中研究指出有机半导体材料的出现催生了有机电子学的兴起以及有机电子器件的蓬勃发展,由于有机电子器件具有制备工艺简单、成本低、柔性等特点,各种有机电子器件,如有机发光二极管、有机太阳能电池以及有机场效应晶体管(organic field-effect transistor,OFET),得到了人们广泛而持久的关注。由于有机半导体材料良好的光吸收特性,有机光敏场效应管(photoresponsive organic field-effect transistor,Ph OFET)应运而生,其作为OFET重要一支,引起了研究者极大的兴趣,可以在光探测器、光纤通讯以及成像等领域有着重要应用。本文采用高迁移率的沟道传输层材料(包括有机、无机半导体材料),结合有机半导体材料的自身的优势,通过提高光生激子解离后产生的光生载流子的传输效率,从而大大提高光敏场效应管的性能,本文所采用的沟道传输层材料是富勒烯(C60)、类石墨烯材料二硫化钼(molybdenum disulfide,Mo S2)和氧化锌(zinc oxide,Zn O),具体如下:1、采用C60作为传输沟道层、酞菁铅(lead phthalocyanine,Pb Pc)作为光敏层,分别基于聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)和二氧化硅(Si O2)制备了Ph OFET,在PVA上生长的C60薄膜迁移率较高,有利于光生激子和载流子的传输运动,大大提高了有机光敏场效应管的性能。基于PVA为绝缘栅介质的器件在波长为808nm,光强为1.69 m W/cm2的光源照射下,其光响应度达到21A/W,外量子效率高达3230%。2、采用C60作为传输沟道材料、酞菁钕(neodymium phthalocyanine,Nd Pc2)为光敏层材料,制备了平面异质结结构器件、体异质结结构器件和混合平面体异质结结构器件并进行了对比研究。结果表明,混合平面体异质结结构Ph OFET的性能最优,其在波长为650 nm光强为5.92μW/cm2的光源照射下,光响应度达到108 A/W,外量子效率高达20612%,并且器件的最大光暗电流比为3.75×104。3、基于溶液法制备的C轴择优取向的氧化锌(zinc oxide,Zn O)薄膜和Pb Pc薄膜,分别制备了常规底栅顶接触和底栅掩埋电极结构的有机-无机薄膜光敏场效应管(photoresponsive organic-inorganic thin film field-effect transistor,Ph OIFET)。由于底栅掩埋结构器件可以有效地利用光敏层的吸光面积,并且器件的半导体材料能级与电极的金属功函数匹配的最好,最终底栅掩埋电极结构的器件性能最优,在波长为808 nm,光强为213.93μW/cm2的光源照射下,其光响应度为3.48 A/W,外量子效率为533.81%。虽然与上述所制备的器件相比,其性能并不是最优,但基于工艺简单的溶液法制备的Zn O薄膜的底栅掩埋电极结构器件的稳定性最好。4、制备了基于新型二维类石墨烯材料Mo S2薄膜为沟道传输层,Pb Pc薄膜为光敏层的高性能Ph OIFET,研究了铝(Al)、金(Au)、银(Ag)和铜(Cu)四种不同作为源漏电极的器件性能。在波长为808 nm光强为0.061μW/cm2的光源照射下,基于Al电极和Au电极的器件性能最好,光响应度分别达到1263.85 A/W和444.12 A/W。(本文来源于《兰州大学》期刊2017-04-01)

吴汪然[3](2016)在《高迁移率沟道器件的可靠性及输运特性的研究》一文中研究指出当半导体技术进入90 nm技术节点之后,仅仅缩小晶体管的沟道长度来提升集成电路性能的发展路线已经难以为继。应变硅技术、高介电常数栅氧层/金属栅极(High-k/metal gate)技术、新型器件结构、新型高迁移率沟道材料(Ge、Ⅲ-Ⅴ族)等新技术的研究成为集成电路技术研究的主要方向,各种新技术互相结合、互相促进是半导体产业不断前行的动力。本论文主要研究应变硅器件和绝缘层上的硅(Si-on-insulator, SOI)器件的可靠性、高迁移率沟道器件中的载流子输运特性以及采用新器件结构的Ge基晶体管的迁移率和可靠性,主要取得了以下成果:论文首先研究了应变硅器件和SOI器件的可靠性问题。系统地研究了单轴张应变对p-n结正向电流的影响,发现单轴张应变会显着增加大注入区电流,并使扩散区域电流较小增长,同时应变还会导致扩散电流区和大注入区p-n结的理想因子变小。进一步分析了单轴和双轴张应变对nMOSFET和pMOSFET栅极漏电流(Ig)的影响,发现单轴和双轴张应变导致nMOSFET在反型和积累条件下Ig减小。单轴张应变导致pMOSFET的Ig增大。在以上实验的基础上,我们首次通过实验验证了纯粹应变导致的pMOSFET负偏压不稳定性(NBTI)的变化,在固定栅氧层电场(Eox)和固定Ig的条件下,单轴和双轴张应变都使NBTI特性变差,单轴和双轴压应变都导致NBTI特性变好。对于超短沟道的SOI器件,我们首次通过实验和模拟证明了在短沟道器件中,nMOSFET和pMOSFET的BTI特性随沟道长度缩小而逐渐变好。Ge基nMOSFET和SiGe量子阱pMOSFET作为新型高迁移率沟道材料的代表,本论文研究了电子和空穴在其中的输运问题。对于Ge基nMOSFET,通过求解自洽的薛定谔泊松方程,计算不同晶面Ge基nMOSFET中反型层电子在各个能级中的分布,进一步分析电子的声子散射限制的迁移率(μph)和表面粗糙度散射限制的迁移率(μsr),并结合实际器件的电学测试结果,研究Ge基nMOSFET中电子输运特性与Si基nMOSFET的不同。进而发现不同晶面Ge nMOSFET中声子散射和表面粗糙度散射的作用不同;首次证明了在Ge(100)nMOSFET中,高场条件下声子散射仍然是影响迁移率的主要散射机制,而非表面粗糙度散射。因此,仅仅改善界面的粗糙度很难有效地提升Ge(100)nMOSFET的高场迁移率;Ge(111)nMOSFET和Ge(110)nMOSFET在高场条件下,谷间散射减小,同时载流子重新分布进入具有较高μph的L//能谷,因而具有较大的μph,可以通过改善表面粗糙度来提升电子的高场迁移率。对于SiGe量子阱pMOSFET,利用施加背栅压的方法研究了沟道中合金散射对空穴迁移率的影响,发现合金散射主要作用于有效电场强度比较小的区域,合金散射限制的迁移率(μalloy)对有效电场强度(Eeff)的依赖关系要弱于μph,因而合金散射对于正常工作于高场条件的SiGe量子阱pMOSFET影响不大。论文通过实验和理论模拟发现在GeOI(Ge-on-insulator) MOSFET中,载流子在沟道中的分布的差异导致积累型(accumulation mode, AM) MOSFETs具有较高的峰值和高场载流子迁移率。AM nMOSFET、反型模式(inversion mode, IM) nMOSFET、AM pMOSFET、IM pMOSFET中的载流子迁移率对背栅压的依赖关系不同,其中AM nMOSFET和AM pMOSFET的峰值迁移率和高场迁移率可以通过施加背栅压得到更多的改善。论文首次研究了超短沟道Ge纳米线(nano-wire, NW) nMOSFET中的RTN现象,并提取了相应缺陷态的基本参数,证明了超短沟道Ge NW nMOSFET中的低频噪声来源于载流子迁移率的浮动而非载流子数目的变化。在超短沟道Ge NW nMOSFET中,电子的弹道输运特性使低频噪声随沟道长度减小而降低,从而证实了短沟道Ge基晶体管在低频噪声抑制方面具有独特的优势。在实际应用中,通过缩小晶体管的沟道长度、降低沟道掺杂浓度、减小EOT、增大NW高度可以在提升Ge NW nMOSFET工作性能的同时抑制低频噪声。(本文来源于《南京大学》期刊2016-05-01)

周郁明,李勇杰[4](2016)在《氮离子注入提高4H-SiC n-MOSFET沟道迁移率的分析(英文)》一文中研究指出氮离子注入提高4H-SiC MOSFET的沟道迁移率来自两方面的原因:一是减小了界面态密度,另一个是反掺杂。本文详细研究了这两方面的原因。结果表明,当氮的反掺杂浓度和P型衬底的掺杂浓度可以相比较的时候,氮离子注入提高4H-SiC MOSFET的迁移率来自于界面态密度的减小;随着反掺杂浓度的增加,反掺杂在氮离子注入提高沟道迁移率的贡献越来越多,同时,在这种情况下,限制沟道迁移率的机制是表面粗糙度散射。(本文来源于《固体电子学研究与进展》期刊2016年02期)

Mary[5](2016)在《微电子所在高迁移率沟道MOS器件研究上取得显着进展》一文中研究指出微电子所高频高压器件与集成研发中心刘洪刚研究员、王盛凯副研究员带领CMOS研究团队在国家科技重大专项02专项、国家"973"课题和国家自然科学基金等项目的支持下,对high-k/III-V、high-k/Ge界面的缺陷行为及控制方法开展了系统研究,经过近5年的持续攻关,取得了突破性(本文来源于《今日电子》期刊2016年04期)

刘莉,杨银堂[6](2016)在《SiC/SiO_2界面形貌对SiC MOS器件沟道迁移率的影响》一文中研究指出为了研究SiC/SiO_2界面粗糙度对SiC MOS器件构道迁移率的影响,在离子注入后高温退火过程中采用碳膜保护SiC表面以减小退火过程中产生的表面粗糙度,碳膜的形成通过对光刻胶在600℃下前烘30min实现.研究结果表明:微结构分析所得的微米量级的横向表面粗糙度(峰对峰,谷对谷)不会影响电子平均自由程为纳米数量级的沟道电子在SiC MOS器件沟道中的迁移运动,在高温退火过程中,碳膜的是否存在对表面粗糙度和NMOS电容SiC/SiO_2界面态密度没有影响,而且NMOSFET器件的场效应迁移率没有发生太大的变化.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2016年02期)

王颖[7](2016)在《应变Si/SiO_2界面对NMOS沟道电子迁移率的影响研究》一文中研究指出本文提出全新的半经验应变Si NMOS反型沟道电子迁移率模型,此模型考虑了晶格散射,离化杂质散射,表面声子散射,界面电荷散射以及界面粗糙散射等散射机制对反型沟道电子迁移率的影响,并考虑了反型层电子的屏蔽效应。利用Matlab软件对所建模型进行了模拟,模拟结果与实验数据符合较好。(本文来源于《通讯世界》期刊2016年03期)

安霞,黄如,李志强,云全新,林猛[8](2015)在《高迁移率Ge沟道器件研究进展》一文中研究指出高迁移率Ge沟道器件由于其较高而且更对称的载流子迁移率,成为未来互补型金属-氧化物-半导体(CMOS)器件极有潜力的候选材料.然而,对于Ge基MOS器件,其栅、源漏方面面临的挑战严重影响了Ge基MOS器件性能的提升,尤其是Ge NMOS器件.本文重点分析了Ge基器件在栅、源漏方面面临的问题,综述了国内外研究者们提出的不同解决方案,在此基础上提出了新的技术方案.研究结果为Ge基MOS器件性能的进一步提升奠定了基础.(本文来源于《物理学报》期刊2015年20期)

黄苑,徐静平,汪礼胜,朱述炎[9](2013)在《不同散射机理对Al_2O_3/In_xGa_(1-x)As nMOSFET反型沟道电子迁移率的影响》一文中研究指出通过考虑体散射、界面电荷的库仑散射以及Al2O3/InxGa1-xAs界面粗糙散射等主要散射机理,建立了以Al2O3为栅介质InxGa1-xAsn沟金属-氧化物-半导体场效应晶体管(nMOSFETs)反型沟道电子迁移率模型,模拟结果与实验数据有好的符合.利用该模型分析表明,在低至中等有效电场下,电子迁移率主要受界面电荷库仑散射的影响;而在强场下,电子迁移率则取决于界面粗糙度散射.降低界面态密度,减小Al2O3/InxGa1-xAs界面粗糙度,适当提高In含量并控制沟道掺杂在合适值是提高InGaAs nMOSFETs反型沟道电子迁移率的主要途径.(本文来源于《物理学报》期刊2013年15期)

陆智勇[10](2013)在《纳米CMOS器件应变增强沟道迁移率材料的研究》一文中研究指出当器件尺寸不断减小,特征线宽缩小到45nm以下甚至22nm尺度的时候,传统工艺已经很难满足继续提高器件性能的要求。应变增强沟道迁移率等一系列新技术成为推动CMOS器件继续发展、延续摩尔定律的重要手段,通过作用于沟道的应力,大幅提升NMOS的电子迁移率和POMS的空穴迁移率,从而提升器件性能。本文针对22nm以下集成电路需求,开发高迁移率沟道工程关键工艺模块,达到22纳米技术代对高迁移率沟道的要求,对应变增强载流子迁移率的机理进行了分析、研究了高应力氮化硅薄膜的加工制造工艺和纳米CMOS器件源漏区“Σ”形凹槽的刻蚀工艺,并且完成了硼掺杂应变SiGe的选择性外延工作。对以上工艺进行整合,应用到纳米COMS器件中,对采用应变增强载流子迁移率技术加工的纳米CMOS器件性能进行测试分析,并与普通器件进行对比,研究器件饱和驱动电流的提升,并获得了良好的效果。(本文来源于《黑龙江大学》期刊2013-04-28)

沟道迁移率论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

有机半导体材料的出现催生了有机电子学的兴起以及有机电子器件的蓬勃发展,由于有机电子器件具有制备工艺简单、成本低、柔性等特点,各种有机电子器件,如有机发光二极管、有机太阳能电池以及有机场效应晶体管(organic field-effect transistor,OFET),得到了人们广泛而持久的关注。由于有机半导体材料良好的光吸收特性,有机光敏场效应管(photoresponsive organic field-effect transistor,Ph OFET)应运而生,其作为OFET重要一支,引起了研究者极大的兴趣,可以在光探测器、光纤通讯以及成像等领域有着重要应用。本文采用高迁移率的沟道传输层材料(包括有机、无机半导体材料),结合有机半导体材料的自身的优势,通过提高光生激子解离后产生的光生载流子的传输效率,从而大大提高光敏场效应管的性能,本文所采用的沟道传输层材料是富勒烯(C60)、类石墨烯材料二硫化钼(molybdenum disulfide,Mo S2)和氧化锌(zinc oxide,Zn O),具体如下:1、采用C60作为传输沟道层、酞菁铅(lead phthalocyanine,Pb Pc)作为光敏层,分别基于聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)和二氧化硅(Si O2)制备了Ph OFET,在PVA上生长的C60薄膜迁移率较高,有利于光生激子和载流子的传输运动,大大提高了有机光敏场效应管的性能。基于PVA为绝缘栅介质的器件在波长为808nm,光强为1.69 m W/cm2的光源照射下,其光响应度达到21A/W,外量子效率高达3230%。2、采用C60作为传输沟道材料、酞菁钕(neodymium phthalocyanine,Nd Pc2)为光敏层材料,制备了平面异质结结构器件、体异质结结构器件和混合平面体异质结结构器件并进行了对比研究。结果表明,混合平面体异质结结构Ph OFET的性能最优,其在波长为650 nm光强为5.92μW/cm2的光源照射下,光响应度达到108 A/W,外量子效率高达20612%,并且器件的最大光暗电流比为3.75×104。3、基于溶液法制备的C轴择优取向的氧化锌(zinc oxide,Zn O)薄膜和Pb Pc薄膜,分别制备了常规底栅顶接触和底栅掩埋电极结构的有机-无机薄膜光敏场效应管(photoresponsive organic-inorganic thin film field-effect transistor,Ph OIFET)。由于底栅掩埋结构器件可以有效地利用光敏层的吸光面积,并且器件的半导体材料能级与电极的金属功函数匹配的最好,最终底栅掩埋电极结构的器件性能最优,在波长为808 nm,光强为213.93μW/cm2的光源照射下,其光响应度为3.48 A/W,外量子效率为533.81%。虽然与上述所制备的器件相比,其性能并不是最优,但基于工艺简单的溶液法制备的Zn O薄膜的底栅掩埋电极结构器件的稳定性最好。4、制备了基于新型二维类石墨烯材料Mo S2薄膜为沟道传输层,Pb Pc薄膜为光敏层的高性能Ph OIFET,研究了铝(Al)、金(Au)、银(Ag)和铜(Cu)四种不同作为源漏电极的器件性能。在波长为808 nm光强为0.061μW/cm2的光源照射下,基于Al电极和Au电极的器件性能最好,光响应度分别达到1263.85 A/W和444.12 A/W。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

沟道迁移率论文参考文献

[1].任舰,苏丽娜,李文佳.短沟道AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的Ⅰ-Ⅴ特性研究[J].淮阴师范学院学报(自然科学版).2018

[2].孙磊.基于高迁移率沟道材料的高性能有机及有机—无机薄膜光敏场效应管研究[D].兰州大学.2017

[3].吴汪然.高迁移率沟道器件的可靠性及输运特性的研究[D].南京大学.2016

[4].周郁明,李勇杰.氮离子注入提高4H-SiCn-MOSFET沟道迁移率的分析(英文)[J].固体电子学研究与进展.2016

[5].Mary.微电子所在高迁移率沟道MOS器件研究上取得显着进展[J].今日电子.2016

[6].刘莉,杨银堂.SiC/SiO_2界面形貌对SiCMOS器件沟道迁移率的影响[J].浙江大学学报(工学版).2016

[7].王颖.应变Si/SiO_2界面对NMOS沟道电子迁移率的影响研究[J].通讯世界.2016

[8].安霞,黄如,李志强,云全新,林猛.高迁移率Ge沟道器件研究进展[J].物理学报.2015

[9].黄苑,徐静平,汪礼胜,朱述炎.不同散射机理对Al_2O_3/In_xGa_(1-x)AsnMOSFET反型沟道电子迁移率的影响[J].物理学报.2013

[10].陆智勇.纳米CMOS器件应变增强沟道迁移率材料的研究[D].黑龙江大学.2013

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