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新型SOANN埋层SOI器件的自加热效应研究

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物理学报 2012年第17期61卷 470-475页

作者：曹磊刘红侠西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室西安710071

本文提出了一个新型的SOI埋层结构SOANN(silicon on aluminum nitride with nothing),用AIN代替传统的SiO2材料,并在SOI埋氧化层中引入空洞散热通道.分析了新结构SOI器件的自加热效应.研究结果表明:用AIN做为SOI埋氧化层的材料,降低了... 详细信息

本文提出了一个新型的SOI埋层结构SOANN(silicon on aluminum nitride with nothing),用AIN代替传统的SiO2材料,并在SOI埋氧化层中引入空洞散热通道.分析了新结构SOI器件的自加热效应.研究结果表明:用AIN做为SOI埋氧化层的材料,降低了晶格温度,有效抑制了自加热效应.埋氧化层中的空洞,可以进一步提供散热通道,使埋氧化层的介电常数下降,减小了电力线从漏端通过埋氧到源端的耦合,有效抑制了漏致势垒降低DIBL(drain Induced barrier lowering)效应.因此,本文提出的新型SOANN结构可以提高SOI器件的整体性能,具有优良的可靠性.

关键词：自加热效应漏致势垒降低 AlN 空洞

包含自加热效应的短沟道SOIMOSFET直流模型

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固体电子学研究与进展 1999年第2期19卷 167-172页

作者：孙自敏刘理天李志坚清华大学微电子所

ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ中存在着严重的自加热效应，对其直流特性有较大的影响。给出准确的自加热效应模型是精确模拟ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ直流特性的基础。文中通过对自加热效应的分析，建立了ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ的自加热效应模型，在此基础... 详细信息

ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ中存在着严重的自加热效应，对其直流特性有较大的影响。给出准确的自加热效应模型是精确模拟ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ直流特性的基础。文中通过对自加热效应的分析，建立了ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ的自加热效应模型，在此基础上给出了一个包含自加热效应的短沟道ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ直流模型，并对该模型进行了验证。

关键词：自加热效应直流模型 SOIMOSFET

应用于硅基等离子天线的LPIN二极管的自加热效应

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半导体光电 2015年第5期36卷 698-703页

作者：刘会刚梁达张时雨廖沁悦任立儒耿卫东南开大学电子信息与光学工程学院微电子工程系天津300071

介绍了LPIN二极管及其在硅基等离子天线方面的应用,从理论上分析了LPIN二极管自加热效应及其对本征区载流子浓度的影响。仿真分析了不同SOI埋层材料对LPIN二极管本征区载流子浓度的影响。仿真结果显示,LPIN二极管的自加热效应会降低其... 详细信息

介绍了LPIN二极管及其在硅基等离子天线方面的应用,从理论上分析了LPIN二极管自加热效应及其对本征区载流子浓度的影响。仿真分析了不同SOI埋层材料对LPIN二极管本征区载流子浓度的影响。仿真结果显示,LPIN二极管的自加热效应会降低其本征区载流子浓度,通过改变埋层的材料,增加埋层的热导率,可以减弱自加热效应,从而增加本征区载流子浓度,提高硅基等离子天线效率。

关键词：硅基等离子天线 LPIN二极管自加热效应载流子浓度埋层

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新型SON器件的自加热效应

Journal of Semiconductors 2005年第7期26卷 1401-1405页

作者：吴大可田豫卜伟海黄如北京大学微电子学研究所北京100817

分析了自加热效应对SON器件性能的影响,并与SOI器件进行了比较.提出构造散热通路的方法来抑制SON器件的自加热效应,分析了不同通路情况对自加热效应的抑制程度.还对散热性能较好的具有不连续空洞埋层的SON器件进行了研究,并分析了空洞... 详细信息

分析了自加热效应对SON器件性能的影响,并与SOI器件进行了比较.提出构造散热通路的方法来抑制SON器件的自加热效应,分析了不同通路情况对自加热效应的抑制程度.还对散热性能较好的具有不连续空洞埋层的SON器件进行了研究,并分析了空洞大小和横向位置偏差对器件性能的影响,为器件结构设计提供了指导.

关键词： silicon-on-nothing器件自加热效应散热通路空洞层

对基于GaN晶体管自加热效应的研究(英文)

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科学技术与工程 2013年第26期21卷 7725-7730页

作者：曾令艳毕迎鑫张先休六盘水师范学院数学系六盘水553004

采用有限元分析方法(FEM)求解泊松方程,连续性方程,以及热传导方程对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的自加热效应进行了数值模拟研究。着重比较了晶体管在SiC、Si及蓝宝石衬底上的沟道温度和漏电流。同时讨论了在外延层和衬底接触处的热... 详细信息

采用有限元分析方法(FEM)求解泊松方程,连续性方程,以及热传导方程对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的自加热效应进行了数值模拟研究。着重比较了晶体管在SiC、Si及蓝宝石衬底上的沟道温度和漏电流。同时讨论了在外延层和衬底接触处的热边界电阻对晶体管电行为的影响。数值模拟表明,由于SiC的热导比较大,晶体管在其衬底上有较大的漏电流和较低的沟道温度,热边界电阻对其电行为有比较大的影响。相反,由于蓝宝石的热导比较小,晶体管在其衬底上有较低的漏电流和较高的沟道温度,显现出了比较大的自加热效应,热边界电阻对其电行为的影响可以忽略。

关键词： AlGaN/GaN晶体管自加热效应偏微分方程有限元方法

薄膜SOI LDMOS自加热效应的表征及相关因素探究

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电力电子技术 2000年第2期34卷 51-53页

作者：郑陶雷罗晋生西安交通大学西安710049

通过具有埋氧化层热阻影响和无此影响的薄膜SOILDMOS的电热模拟对比，研究了二氧化硅低热导率对器件温度分布及I－V特性的作用。首次表征了仅由埋氧化层热阻所致的自加热效应。重点讨论了薄膜SOI高压MOSFET的自加热效应与器件结构和工... 详细信息

通过具有埋氧化层热阻影响和无此影响的薄膜SOILDMOS的电热模拟对比，研究了二氧化硅低热导率对器件温度分布及I－V特性的作用。首次表征了仅由埋氧化层热阻所致的自加热效应。重点讨论了薄膜SOI高压MOSFET的自加热效应与器件结构和工艺参数的关系。

关键词：场效应晶体管薄膜温度分布 SOI 自加热效应

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SOI MOSFET自加热效应测试方法

半导体技术 2021年第2期46卷 164-168页

作者：王娟娟曾传滨李江江倪涛李晓静李多力罗家俊中国科学院微电子研究所北京100029 中国科学院硅器件技术重点实验室北京100029

为研究自加热效应对绝缘体上硅(SOI)MOSFET漏电流的影响,开发了一种可同时探测20 ns时瞬态漏源电流-漏源电压(Ids-Vds)特性和80μs时直流静态Ids-Vds特性的超快脉冲I-V测试方法。将被测器件栅漏短接、源体短接后串联接入超快脉冲测试系... 详细信息

为研究自加热效应对绝缘体上硅(SOI)MOSFET漏电流的影响,开发了一种可同时探测20 ns时瞬态漏源电流-漏源电压(Ids-Vds)特性和80μs时直流静态Ids-Vds特性的超快脉冲I-V测试方法。将被测器件栅漏短接、源体短接后串联接入超快脉冲测试系统,根据示波器在源端采集的电压脉冲的幅值计算漏电流受自加热影响的动态变化过程。选取体硅NMOSFET和SOI NMOSFET进行验证测试,并对被测器件的温度分布进行仿真,证实该方法用于自加热效应的测试是准确有效的,能为建立准确的器件模型提供数据支撑。采用该方法对2μm SOI工艺不同宽长比的NMOSFET进行测试,结果表明栅宽相同的器件,栅长越短,自加热现象越明显。

关键词：超快脉冲测试方法自加热效应绝缘体上硅(SOI) MOSFET 温度分布

90nm SOI nMOSFET自加热效应研究

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半导体技术 2022年第5期47卷 369-372,380页

作者：王娟娟李江江曾传滨李逸帆倪涛罗家俊赵发展中国科学院微电子研究所北京100029 中国科学院硅器件技术重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

应用超快脉冲I-V测试系统对不同宽长比的90 nm绝缘体上硅(SOI)nMOSFET的自加热效应展开研究,根据瞬态和稳态漏源电流-漏源电压(I_(ds)-V_(ds))特性的对比结果,分析器件受自加热影响的程度。测试结果显示,宽长比为10μm/0.09μm的器件在... 详细信息

应用超快脉冲I-V测试系统对不同宽长比的90 nm绝缘体上硅(SOI)nMOSFET的自加热效应展开研究,根据瞬态和稳态漏源电流-漏源电压(I_(ds)-V_(ds))特性的对比结果,分析器件受自加热影响的程度。测试结果显示,宽长比为10μm/0.09μm的器件在漏源电压为1.3 V左右时才出现稳态漏源电流比瞬态值明显降低的现象,两者之差随着漏源电压的增加而增加。当漏源电压增至工作电压1.5 V时,瞬态漏源电流比稳态值高3.59%。在栅长相同的条件下,栅宽越短,自加热现象越不明显。进而发现接触孔和金属互连线是器件在测试时快速散热的关键路径,并通过温度分布的仿真结果加以证实。改变器件的环境温度,根据温度与瞬态漏源电流的测试结果计算得到宽长比为10μm/0.09μm的器件在室温条件下的沟道温升为33 K。

关键词：绝缘体上硅(SOI) nMOSFET 自加热效应接触孔金属互连线

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射频功率HBT自加热效应及补偿方法

微电子学 2006年第3期36卷 288-291页

作者：金冬月张万荣吴春瑜辽宁大学物理系辽宁沈阳110036 北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100022

从器件I-V特性的角度,表征了射频功率异质结双极晶体管(HBT)的自加热效应。研究了器件热阻、工作电压、电流增益、发射结价带不连续性(ΔEV)等诸多因素对器件I-V特性的影响。进而研究了为补偿自加热效应所加镇流电阻对热稳定性的改善情... 详细信息

从器件I-V特性的角度,表征了射频功率异质结双极晶体管(HBT)的自加热效应。研究了器件热阻、工作电压、电流增益、发射结价带不连续性(ΔEV)等诸多因素对器件I-V特性的影响。进而研究了为补偿自加热效应所加镇流电阻对热稳定性的改善情况,给出了器件热稳定所需最小镇流电阻(REmin)与这些因素的关系。结果表明,HBT的REmin要小于同质结双极晶体管(BJT)的REmin,因此,射频功率HBT将有更大的输出功率、功率增益和功率附加效率(PAE)。

关键词：异质结双极晶体管自加热效应 I-V特性镇流电阻