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Effects of the VGS sweep range on the short channel effect in negative capacitance FinFETs

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Science China(Information Sciences) 2024年第6期 463-464页

作者： Fan zhang zhaohao zhang Jiaxin YAO Qingzhu zhang Gaobo XU Zhenhua WU Huan LIU Genquan HAN Yan LIU Huaxiang YIN Integrated Circuit Advanced Process R&D Center State Key Lab of Fabrication Technologies for Integrated CircuitsInstitute of Microelectronics of Chinese Academy of Sciences School of Microelectronics Xidian University School of Integrated Circuits University of Chinese Academy of Sciences

As the CMOS technology scaling is reaching fundamental limits,there is a substantial demand for energy-efficient devices with lower operating *** capacitance field-effect transistors （NCFETs） exhibit the capability to amplify the gate voltage and become promising candidates for future advanced process *** （FE） HfO2-based materials,

关键词：

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Recent progress of hafnium oxide-based ferroelectric devices for advanced circuit applications

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Science China(Information Sciences) 2023年第10期66卷 84-104页

作者： zhaohao zhang Guoliang TIAN Jiali HUO Fang zhang Qingzhu zhang Gaobo XU Zhenhua WU Yan CHENG Yan LIU Huaxiang YIN Integrated Circuit Advanced R&D Center Institute of Microelectronics of Chinese Academy of Sciences School of Integrated Circuits University of Chinese Academy of Sciences School of Microelectronics Xidian University Department of Electronics East China Normal University

Hafnium oxide-based ferroelectric field-effect-transistors(FeFET), which combine super-steep logical switching and low power non-volatile memory functions, have significant potential for post-Moore integrated circuit innovations with higher energy efficiency and larger integration scale. In this review, recent research into hafnium oxide-based ferroelectric(FE) films and different functional devices is presented,from fundamentals to applications. Different technological challenges and state-of-the-art research and development efforts related to the physical understanding and performance optimization of FE films, advanced hafnium oxide-based device integration, and device applications in logic-in-memory and artificial synapses and neurons for neuromorphic computing are addressed.

关键词： ferroelectric FeFET hafnium oxide HZO logic-in-memory neuromorphic computing

Investigation of time domain characteristics of negative capacitance FinFET by pulse-train approaches

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Journal of Semiconductors 2021年第11期42卷 79-84页

作者： Yuwei Cai zhaohao zhang Qingzhu zhang Jinjuan Xiang Gaobo Xu Zhenhua Wu Jie Gu Huaxiang Yin Key Laboratory of Microelectronics Devices&Integrated Technology Institute of MicroelectronicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

The HfO2-based ferroelectric field effect transistors(FeFET)have been widely studied for their ability in breaking the Boltzmann limit and the potential to be applied to low-power *** article systematically investigates the transient response of negative capacitance(NC)fin field-effect transistors(FinFETs)through two kinds of self-built test *** comparing the results with those of conventional FinFETs,we experimentally demonstrate that the on-current of the NC FinFET is not degraded in the MHz frequency *** test results in the higher frequency domain show that the on-state current of the prepared NC FinFET increases with the decreasing gate pulse width at pulse widths below 100 ns and is consistently greater(about 80%with NC NMOS)than the on-state current of the conventional transistor,indicating the great potential of the NC FET for future high-frequency applications.

关键词： transient response pulse train NC FET measurement charge trapping

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数据中心纳入全国碳排放权交易市场机制研究

中国电机工程学报 2024年第14期44卷 5562-5573,I0010页

作者：朱子恒张策丁肇豪张达清华大学能源环境经济研究所北京市海淀区100084 清华大学智能产业研究院北京市海淀区100084 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

当前,我国数据中心产业发展迅速,耗电量同步快速增长,导致了大量的间接温室气体排放。在“碳达峰、碳中和”目标提出的背景下,将数据中心纳入全国碳排放权交易市场(简称全国碳市场)可以引导数据中心提升能效和使用清洁电力。该文参考全... 详细信息

当前,我国数据中心产业发展迅速,耗电量同步快速增长,导致了大量的间接温室气体排放。在“碳达峰、碳中和”目标提出的背景下,将数据中心纳入全国碳排放权交易市场(简称全国碳市场)可以引导数据中心提升能效和使用清洁电力。该文参考全国碳市场运行基本原则,从数据中心各组成部分的运行特征出发,提出数据中心纳入全国碳市场后的碳排放配额分配方法、碳排放核算方法、数据质量控制与绿色电力交易等管理机制,并提出纳入全国碳市场的数据中心责任主体与规模边界建议。

关键词：数据中心全国碳排放权交易市场机制设计电力负荷

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超薄Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_(2)铁电薄膜制备及在ETSOI器件应用研究

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稀有金属 2022年第4期46卷 480-487页

作者：李昱东张兆浩闫江唐波张青竹罗军中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心北京100029 有研科技集团有限公司智能传感功能材料国家重点实验室北京100088 北方工业大学电子信息工程学院北京100144 中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

基于超薄铁电薄膜材料的场效应晶体管(field effect transistor,FET)是集成电路在5 nm及以下技术节点实现低功耗和高性能的技术方案之一。然而,由于铁电薄膜存在“死层”(dead layer)效应,造成超薄铁电薄膜保持足够铁电性以应用于先进... 详细信息

基于超薄铁电薄膜材料的场效应晶体管(field effect transistor,FET)是集成电路在5 nm及以下技术节点实现低功耗和高性能的技术方案之一。然而,由于铁电薄膜存在“死层”(dead layer)效应,造成超薄铁电薄膜保持足够铁电性以应用于先进技术节点器件上困难。针对超薄铁电薄膜面临的问题,本文首先探索了原子层沉积法(atomic layer deposition,ALD)制备Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_(2)铁电薄膜的工艺,发现沉积Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_(2)薄膜厚度与ALD生长周期呈现良好的线性关系,其生长速率约为0.136 nm·cycle^(-1)。接着对Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_(2)薄膜的铁电性进行了表征,发现8 nm Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_(2)薄膜比4 nm和10 nm薄膜具有更大的晶粒和更强的铁电性,并且通过横向对比发现4 nm的Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_(2)薄膜依然具有较好的铁电性(2P_(r)=9.3μC·cm^(-2))。最后,将4 nm Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_(2)薄膜材料集成到n型超薄绝缘体上硅(extra-thin silicon on insulator,ETSOI)器件中,实现室温下的亚阈值摆幅(sub-threshold slop,SS)达到57.4 mV·dec^(-1),突破了玻尔兹曼限制(60 mV·dec^(-1)),为超薄Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_(2)铁电薄膜材料以及负电容ETSOI器件研究和应用提供重要的技术基础。

关键词： Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_(2) 原子层沉积铁电超薄绝缘体上硅(ETSOI) 负电容低功耗

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面向GAA器件的自对准侧墙转移技术

微纳电子技术 2023年第5期60卷 793-802页

作者：韩燕楚张青竹吴次南李俊杰张兆浩田佳佳殷华湘贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025 中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心北京100029 中国科学院大学北京100049

纳米尺度的图形化以及先进刻蚀技术是先进围栅(gate-all-around, GAA)器件面临的重要挑战之一。通过自对准侧墙转移技术设计和实现了纳米尺度的鳍和栅。同时采用剪裁氮化硅硬掩膜的方案设计实现了鳍剪裁,高效率地形成均匀的鳍阵列(宽度4... 详细信息

纳米尺度的图形化以及先进刻蚀技术是先进围栅(gate-all-around, GAA)器件面临的重要挑战之一。通过自对准侧墙转移技术设计和实现了纳米尺度的鳍和栅。同时采用剪裁氮化硅硬掩膜的方案设计实现了鳍剪裁,高效率地形成均匀的鳍阵列(宽度49 nm,高度400 nm,长度402 nm)。另外,通过自对准侧墙转移技术形成了宽度为48 nm的栅,栅顶部还有较厚的SiO_(2)/SiN_(x)/SiO_(2)(ONO)掩膜,内部非晶硅“伪栅”被ONO硬掩膜和侧壁覆盖良好。将该两项技术应用在环栅堆叠硅纳米片金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)中,获得栅长(L_(G))为60 nm的器件,在0.7 V栅压时器件的驱动电流高达676μA/μm,比未用该技术的60 nm栅长的器件驱动性能提升了4.02倍,开关比(开态电流(I_(on))/关态电流(I_(off)))为5.7×105。该工作对未来纳米尺寸图形的制备以及先进电子器件研制具有重要的参考意义。

关键词：自对准侧墙转移围栅(GAA)器件鳍阵列鳍剪裁干法刻蚀

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智能技术支持的儿童读物分级探究

上海教育科研 2024年第1期 71-76页

作者：王萌柴昭甲张倩倩刘钊昊江南大学人文学院 214122 南京航空航天大学苏州附属中学 215127

作为儿童读物分级研究的重要组成部分,易读性分析旨在对文本的阅读难度进行自动判定,从而为分级阅读提供量化的评测依据,帮助教师和家长为学习者选择合适的阅读材料。随着智能信息处理技术的发展,利用机器学习算法对文本的易读性进行自... 详细信息

作为儿童读物分级研究的重要组成部分,易读性分析旨在对文本的阅读难度进行自动判定,从而为分级阅读提供量化的评测依据,帮助教师和家长为学习者选择合适的阅读材料。随着智能信息处理技术的发展,利用机器学习算法对文本的易读性进行自动分析和判别已经成为当前研究热点。以苏教版、人教版、北师大版小学《语文》教材为基础构建语料库,将年级作为难度等级指标,从文字、词汇、句子、篇章四个层面考察了48项影响文本难易度的语言因素与难度等级之间的相关性,采用多元线性回归模型,构建了易读性公式,并利用亲近母语分级阅读书目,对公式的评估效果进行验证。结果发现,易读性公式的总体准确率较高,但针对高年级文本难度预测正确率较低,对此提出了客观分析与主观分析结合、文本认知因素与情感认知因素相结合等改进意见。最后,从语料库构建、预测模型优化、数字阅读平台建设等方面阐述了研究启示。

关键词：智能技术文本易读性易读性公式教材语料库儿童读物分级

基于MOOSE平台的西安脉冲反应堆多物理耦合计算研究

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核动力工程 2024年第3期45卷 14-19页

作者：胡田亮姜夺玉张信一王召浩王立鹏曹璐李达陈立新西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024 西安交通大学西安710049

反应堆中涉及一系列复杂相互作用的多物理耦合过程,随着高性能计算技术的迅速发展,基于多物理耦合的分析越来越受到重视。基于多物理耦合平台MOOSE开展了西安脉冲反应堆的稳态和瞬态多物理耦合计算研究,综合应用Picard迭代和Jacobian Fr... 详细信息

反应堆中涉及一系列复杂相互作用的多物理耦合过程,随着高性能计算技术的迅速发展,基于多物理耦合的分析越来越受到重视。基于多物理耦合平台MOOSE开展了西安脉冲反应堆的稳态和瞬态多物理耦合计算研究,综合应用Picard迭代和Jacobian Free Newton-Krylov(JFNK)方法处理多物理耦合中的非线性问题,实现了三维中子扩散时空动力学、三维固体导热和一维流体流动传热的多物理耦合计算,计算了西安脉冲反应堆2 MW稳态运行和3.45$(1$表示一个有效缓发中子份额)脉冲运行条件下的反应堆行为,得到了堆芯三维功率和温度分布计算结果,计算结果与实验结果符合较好,证明了多物理耦合的正确性。开发的多物理耦合计算方法具有几何适应性好、耦合灵活等特点,具有应用于其他小型反应堆的潜力。

关键词：多物理耦合西安脉冲反应堆 MOOSE 稳态分析瞬态分析

深挖废旧木材利用潜力缓解木材资源供需矛盾——关于废旧木材回收再利用的思考

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木工机床 2007年第4期 6-8页

作者：张兆好东北林业大学工程师150040

本文着重介绍了国外一些废旧木材回收利用的成型经验,建议我国相关部门应吸纳国外先进经验并结合我国现状,尽早实现废旧木材回收利用的生产,以缓解我国森林资源供需矛盾。

关键词：废旧木材利用