导读:本文包含了电荷控制模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:电荷控制模型,氮化镓,异质结场效应晶体管,二维电子气
电荷控制模型论文文献综述
汪志刚[1]（2013）在《氮化镓异质结晶体管电荷控制模型与新结构》一文中研究指出宽禁带半导体材料氮化镓（GaN）是第叁代半导体的典型代表，AlGaN/GaN异质结场效应晶体管（HFET）已经成为了电力电子行业快速增长一个分支。与传统的硅功率器件相比，AlGaN/GaN HFET可以实现在大功率、高温和辐照等恶劣条件下工作，并可获得更低导通功耗，成为了硅器件电力电子变换系统中理想可替代器件之一。虽然AlGaN/GaN HFET能够提供高击穿电场和低导通电阻，但是常规AlGaN/GaN HFET为耗尽型器件，具有常开特性，这阻碍了HFET在功率器件中的应用和推广。高可靠性的常关型AlGaN/GaN HFET的制备成为了首要待解决问题。目前，已经有多种技术实现了常关沟道的控制，例如凹槽栅、P-GaN栅、氟（F）离子注入、选择性外延等。但是关于器件沟道控制的模型和机理，仍然缺乏系统的研究，所以解决器件的沟道控制基本机理问题，具有重要的实用价值。本论文围绕着AlGaN/GaN异质结常关沟道控制的物理机理，建立电荷控制模型，提出增强型沟道的新结构。利用控制势垒层中的电荷分布，改变势垒层中的内建势，调制异质结界面处2DEG的浓度，从而达到形成增强型沟道和提高阈值电压的目的。本文针对异质结晶体管中电荷控制模型，展开了创新研究，主要创新点如下：第一，基于单异质结势垒层结构，提出了单异质结电荷控制模型和新结构。该模型以AlGaN/GaN异质结极化基本原理为出发点，给出了旋转轴极化电荷浓度和2DEG浓度的表达式，其结果能与实验较好地吻合。在单异质结电荷控制模型中，引入了临界厚度和弛豫因子，并研究了临界厚度和弛豫因子与器件阈值电压的关系，基于此电荷控制模型，提出了两种新型常关沟道异质结器件：混合阳极场控整流器HA-FER和围栅极异质结晶体管FinHFET。第二，基于双异质结势垒层结构，提出了双异质结电荷控制模型和新结构。该模型考虑了双异质结势垒层中势垒层应力弛豫、掺杂离子浓度、陷阱浓度、压电极化等多种因素对阈值电压的影响，分析了无势垒层掺杂型、势垒层掺杂型、铁电极化型异质结晶体管的基本工作特性。此外，基于该双异质结势垒层电荷控制模型，提出了两种新型增强型异质结晶体管，即具有氟离子掺杂介质层的MIS-HFET和具有铁电材料栅极的HFET。研究结果表明：具有氟离子掺杂介质层的Al2O3/AlGaN/GaN异质结器件实现了阈值电压从－4.8V到+0.2V的增强，实验结果充分验证了电荷控制模型的基本原理；铁电材料栅极的LiNdO3/Al0.25Ga0.75N/GaN HFET实现了阈值电压的增强，其不同栅极势垒层厚度下获得的阈值电压分别为－1.1V、－2.1V和－3.9V，理论结果能与实验结果很好地吻合。第叁，基于多异质结势垒层结构，建立了多异质结电荷控制模型。该电荷控制模型是针对双异质结势垒层的CCM进行了扩展。该模型概括了势垒层中极化电荷、掺杂浓度、缺陷陷阱浓度等多种因素对阈值电压的影响，其阈值电压一般表达式具有普适的特点，为新型增强器件设计提供了理论依据。第四，基于电荷控制模型，提出了具有双向阻断能力、低正向压降和低功耗的集成AlGaN/GaN HFET，并研究了该类器件的短沟道效应。最后，在Si衬底基础上提出了一种新常关沟道的集成方案，即采用Si基NMOS控制耗尽型AlGaN/GaN HFET，以实现开关控制。(本文来源于《电子科技大学》期刊2013-03-01）
张达[2]（2012）在《典型场效应器件电荷控制模型研究》一文中研究指出电荷控制模型描述了器件导电机构在栅压调控下变化的规律，它是场效应器件建模的核心部分之一。目前，场效应器件的电荷控制模型有两种建模方法：基于阈值电压模型与基于表面势的模型。由于历史原因，基于阈值电压的电荷控制模型一直是场效应器件建模的主流方法。随着微电子技术的发展，器件的尺寸越来越小，低维量子效应凸显，人们越来越强调紧凑建模（compact modeling）的思想，即利用统一的数学模型精确描述器件从强反区到积累区的性质。表面势建模方法因其物理意义明晰、模型紧凑精确而再次受到人们的关注。场效应器件有MOS与半导体异质结两类典型结构。作为当今应用最广泛的器件结构，MOS结构的建模研究一直是一个重点领域。而对于半导体异质结，新兴的第叁代半导体GaN基器件因其电子迁移率高、耐压性好以及耐高温等优良品质，成为异质结器件的研究热点。本文从器件物理的角度出发，系统研究了MOS结构与AlGaN/GaN异质结结构的电荷控制建模技术。全文研究内容主要分为以下几个部分：1、综述了目前国内外MOS器件表面势建模及AlGaN/GaN异质结器件电荷控制建模的研究成果，在此基础上分析并提出了当前研究工作中存在的问题。2、详细论述半导体界面（表面）电荷分布在半经典条件与量子条件下的计算方法。在量子效应部分，发展了一种基于定态微扰论的计算二维电子气基态性质的方法。该方法导出的结果比变分波函数自洽法更为符合数值解，具有更好的精度，可以用于基于2DEG传导电流的器件建模。3、介绍了MOS结构阈值电压与表面势两类电荷控制模型。作为一种半量子修正，发展了一种考虑表面反型（积累）层电荷简并效应的表面势电荷控制模型。该模型导出的栅电容比非简并模型更符合实验数据，显示了新模型的有效性与实用性。4、介绍了AlGaN/GaN异质结器件结构及工作原理。基于线性泰勒展开的方法，发展了一种含温度变量的解析线性电荷控制模型。该模型参数由解析表达计算，可以方便的给出不同温度下的值而不涉及任何数值方法，并有一定的精度。在此解析电荷控制模型基础上，结合场致速度关系导出考虑温度变量的解析直流输出特性，并与实验数据对比。在含温I-V模型的基础上，研究了蓝宝石与SiC为基底的AlGaN/GaN HEMT自热效应及热处理措施。本文的研究成果具有较高的准确性与实用价值，有望对MOS及AlGaN/GaN异质结器件的建模提供参考与指导。(本文来源于《电子科技大学》期刊2012-04-01）
卢盛辉,杜江锋,罗谦,于奇,周伟[3]（2010）在《增强型GaN绝缘栅HEMT线性电荷控制解析模型》一文中研究指出基于MIS理论和含极化的泊松方程,应用费米能级与二维电子气密度线性近似,并考虑计入了绝缘体/AlGaN界面的陷阱或离子电荷,导出建立了适用于增强型且兼容耗尽型AlGaN/GaN绝缘栅HEMT的线性电荷控制解析模型。研究表明,Insulator/AlGaN界面陷阱密度在1013cm-2数量级;基于该模型的器件转移特性的理论结果与器件的实测转移特性数据比较符合。该模型可望用于器件性能评估和设计优化。(本文来源于《固体电子学研究与进展》期刊2010年03期）
陈震,刘新宇,吴德馨[4]（2004）在《双异质结双平面掺杂HEMT器件的电荷控制模型》一文中研究指出利用泊松方程以及异质结能带理论 ,通过费米能级 -二维电子气浓度的线性近似 ,推导了基于双异质结双平面掺杂的 HEMT器件的电荷控制模型 .计算分析了沟道顶部和底部平面掺杂浓度 ,栅金属与顶部平面掺杂层距离等材料结构尺寸和阈值电压、二维电子气浓度的关系 .该模型为优化和预测双平面掺杂 HEMT器件性能提供了一个有效手段(本文来源于《半导体学报》期刊2004年07期）
张华曹,段飞[5]（2003）在《IGCT综合型电荷控制模型的建立和仿真》一文中研究指出以电荷控制方程而建立的IGCT综合型电荷控制模型 ,经关键性的关断电流和关断电压进行了仿真分析 ,所得结果与实际结果吻合。因此该模型是有效可行的 ,可用于IGCT的开关特性分析和集成门极电路设计。(本文来源于《电子器件》期刊2003年01期）
马玉涛,刘理天,李志坚[6]（2000）在《基于有效态密度的MOS结构电荷控制模型》一文中研究指出从载流子在 MOS结构反型层内的分布出发 ,利用表面有效态密度 ( SLEDOS:SurfaceLayer Effective Density- of- States)的概念 ,在经典理论框架内建立了包含载流子分布对表面势影响的电荷控制模型 .该模型包含了强反型区表面电势的变化对载流子浓度的影响 ,采用了一种新的高效的迭代方法 ,具有较高的计算效率和足够的精度要求(本文来源于《半导体学报》期刊2000年04期）
李肇基,张旻[7]（1994）在《混合型LIGBT／LDMOS晶体管瞬态响应的电荷控制模型》一文中研究指出本文提出一种新型横向绝缘栅双极晶体管／横向扩散ＭＯＳ混合晶体管（ＬＩＧＢＴ／ＬＤＭＯＳ），在有非平衡电子抽出下截止瞬态响应的电荷控制模型，由考虑非准静态效应的积分式连续性方程，导出双载流子动态电荷控制表示式；计及其中双极晶体管宽漂移区的电导调制效应和瞬态电荷分布效应，利用保角变换求得抽出区导通电阻，从而获得归一化瞬态截止电流和瞬态截止时间及它们与漂移区长度和材料参数，特别是与两器件宽度比的关系，据此，可制作高速开关器件．(本文来源于《电子学报》期刊1994年05期）
Mukunda.B.Das,汤西英[8]（1987）在《采用载流子饱和速度/电荷控制模型对亚微米栅长AlGaAs/GaAs调制掺杂EFT结构的设计计算》一文中研究指出采用通常的电荷控制模型以及实际亚微米栅结构的载流子速度饱和概念,计算了AlGaAs/GaAs调制掺杂FET的直流和小信号交流特性。为了得到所希望的闽值电压和最大的栅电压幅度,设计者往往根据设计图表给出的优先选用的掺杂浓度来选择适当的n-AlGaAs厚度。在存在或不存在源和漏串联电阻的情况下,给出了0.25μm和0.8μm栅长结构的典型Ⅰ/Ⅴ理论特性、饱和电流和跨导与栅电压图的关系。(本文来源于《半导体情报》期刊1987年03期）
P.M.Ansbro,游鄂毓[9]（1965）在《应用晶体管电荷控制模型预示电阻-晶体管逻辑和二极管-叁极管逻辑电路的瞬态响应》一文中研究指出引言由Sparkes和Beaufoy提出的电荷控制模型理论描述了双极性晶体管的动态性能。应用该模型推导的方程式能精确地预示电阻一晶体管逻辑(RTL)和二极管—叁极管逻辑(DTL)电路中反相器的瞬态响应。这些方程式能确定“最坏情况”工作条件下反相器瞬态响应的上限。这种分析亦有助于线路设计者使反相器的交流响应最佳化。(本文来源于《电子计算机动态》期刊1965年08期）
电荷控制模型论文开题报告
（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：
电荷控制模型描述了器件导电机构在栅压调控下变化的规律，它是场效应器件建模的核心部分之一。目前，场效应器件的电荷控制模型有两种建模方法：基于阈值电压模型与基于表面势的模型。由于历史原因，基于阈值电压的电荷控制模型一直是场效应器件建模的主流方法。随着微电子技术的发展，器件的尺寸越来越小，低维量子效应凸显，人们越来越强调紧凑建模（compact modeling）的思想，即利用统一的数学模型精确描述器件从强反区到积累区的性质。表面势建模方法因其物理意义明晰、模型紧凑精确而再次受到人们的关注。场效应器件有MOS与半导体异质结两类典型结构。作为当今应用最广泛的器件结构，MOS结构的建模研究一直是一个重点领域。而对于半导体异质结，新兴的第叁代半导体GaN基器件因其电子迁移率高、耐压性好以及耐高温等优良品质，成为异质结器件的研究热点。本文从器件物理的角度出发，系统研究了MOS结构与AlGaN/GaN异质结结构的电荷控制建模技术。全文研究内容主要分为以下几个部分：1、综述了目前国内外MOS器件表面势建模及AlGaN/GaN异质结器件电荷控制建模的研究成果，在此基础上分析并提出了当前研究工作中存在的问题。2、详细论述半导体界面（表面）电荷分布在半经典条件与量子条件下的计算方法。在量子效应部分，发展了一种基于定态微扰论的计算二维电子气基态性质的方法。该方法导出的结果比变分波函数自洽法更为符合数值解，具有更好的精度，可以用于基于2DEG传导电流的器件建模。3、介绍了MOS结构阈值电压与表面势两类电荷控制模型。作为一种半量子修正，发展了一种考虑表面反型（积累）层电荷简并效应的表面势电荷控制模型。该模型导出的栅电容比非简并模型更符合实验数据，显示了新模型的有效性与实用性。4、介绍了AlGaN/GaN异质结器件结构及工作原理。基于线性泰勒展开的方法，发展了一种含温度变量的解析线性电荷控制模型。该模型参数由解析表达计算，可以方便的给出不同温度下的值而不涉及任何数值方法，并有一定的精度。在此解析电荷控制模型基础上，结合场致速度关系导出考虑温度变量的解析直流输出特性，并与实验数据对比。在含温I-V模型的基础上，研究了蓝宝石与SiC为基底的AlGaN/GaN HEMT自热效应及热处理措施。本文的研究成果具有较高的准确性与实用价值，有望对MOS及AlGaN/GaN异质结器件的建模提供参考与指导。
（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。
电荷控制模型论文参考文献
[1].汪志刚.氮化镓异质结晶体管电荷控制模型与新结构[D].电子科技大学.2013
[2].张达.典型场效应器件电荷控制模型研究[D].电子科技大学.2012
[3].卢盛辉,杜江锋,罗谦,于奇,周伟.增强型GaN绝缘栅HEMT线性电荷控制解析模型[J].固体电子学研究与进展.2010
[4].陈震,刘新宇,吴德馨.双异质结双平面掺杂HEMT器件的电荷控制模型[J].半导体学报.2004
[5].张华曹,段飞.IGCT综合型电荷控制模型的建立和仿真[J].电子器件.2003
[6].马玉涛,刘理天,李志坚.基于有效态密度的MOS结构电荷控制模型[J].半导体学报.2000
[7].李肇基,张旻.混合型LIGBT／LDMOS晶体管瞬态响应的电荷控制模型[J].电子学报.1994
[8].Mukunda.B.Das,汤西英.采用载流子饱和速度/电荷控制模型对亚微米栅长AlGaAs/GaAs调制掺杂EFT结构的设计计算[J].半导体情报.1987
[9].P.M.Ansbro,游鄂毓.应用晶体管电荷控制模型预示电阻-晶体管逻辑和二极管-叁极管逻辑电路的瞬态响应[J].电子计算机动态.1965