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4H-SiC JBS沟槽结构的仿真研究

4H-SiC JBS沟槽结构的仿真研究

作者：丁杰西安电子科技大学

学位级别：硕士

SiC作为第三代半导体中的佼佼者,具有优越的电学性能,能够工作在高温,大功率,高频等特殊环境下。而JBS作为高耐压,高速,大电流的功率二极管,被认为是发展最快,前景最好的一类二极管。本文针对平面JBS的不足,提出了一种改进结构-沟槽结构... 详细信息

SiC作为第三代半导体中的佼佼者,具有优越的电学性能,能够工作在高温,大功率,高频等特殊环境下。而JBS作为高耐压,高速,大电流的功率二极管,被认为是发展最快,前景最好的一类二极管。本文针对平面JBS的不足,提出了一种改进结构-沟槽结构的JBS(TJBS),并用Sentaurus-TCAD软件进行了仿真优化,普通JBS由于受离子注入深度的限制,相邻的pn结势垒对中间的肖特基结的保护作用有限。引入沟槽后,pn结深度变得可以调整,TJBS可以获得更大的pn结结深,在相同间距下,电场屏蔽效应得以增强从而使器件的反向漏电流显著降低。首先研究了TJBS单胞结构,使用1200V的器件参数:外延层厚度10μm,掺杂浓度5×15/cm3,针对两种单胞结构-先注入后刻槽结构(TJBS)和先刻槽后注入结构(TJBS),通过对比发现:由于后者能够在相同注入能量条件下实现更大的注入深度,且工艺更简单,故其性能优于前者;随后针对TJBS,研究了槽深与注入深度相对性,槽宽与注入宽度相对性以及套刻偏差对其正反向特性的影响。只有在注入宽度大于槽宽的情况下才能发挥该结构降低反向漏电流的优势。在此条件情况下,注入深度越大反向漏电流越低。在允许的套刻偏差内(1μm以下),套刻偏差的存在对器件性能的影响较小。在相同注入深度和相同注入比的情况下沟槽JBS相比对平面JBS对肖特基区的保护作用更强,能够在相同击穿电压条件下获得更好的正向性能。然后研究了带有场限环终端的TJBS完整结构,加入了对终端刻槽的讨论,发现主结和场限环同时刻槽时器件的性能最优。

关键词： SiC TJBS 正反向特性器件参数

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实验教学中的模拟滤波器参数设计

实验室研究与探索 2011年第9期30卷 230-233+239页

作者：陈小桥张雪滨吴晓潭黄恩民武汉大学电子信息学院

基于滤波器设计在模拟电子技术实验教学中的基础性重要作用,阐述了滤波器参数归一化表的推导过程,以帮助学生更深层次的理解滤波器的原理与设计方法。通过比较RC双极点滤波器传输函数和归一化之后的传输函数,得到归一化的电阻电容值,进... 详细信息

基于滤波器设计在模拟电子技术实验教学中的基础性重要作用,阐述了滤波器参数归一化表的推导过程,以帮助学生更深层次的理解滤波器的原理与设计方法。通过比较RC双极点滤波器传输函数和归一化之后的传输函数,得到归一化的电阻电容值,进而通过求解归一化计算得出实际电路中的元器件的参数。采用同样的方法可以得出三阶滤波器的参数,将二阶滤波器和三阶滤波器级联就可以得到任意阶的滤波器。实际实验测试证明了此方法的有效性。介绍了计算机辅助设计的方法,帮助实验中的滤波器指标调试,也方便了学生的自主探索学习。针对实验教学学生实际调试中可能出现的问题提出了一些解决对策,给出多种解决问题的思路。

关键词：滤波器归一化参数器件参数计算机仿真

基于负载牵引法的微波大功率自动调配器的控制软件的研究及其应用

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基于负载牵引法的微波大功率自动调配器的控制软件的研究及其应用

作者：安明西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着半导体技术的进步和信息产业的飞速发展,射频/微波半导体器件应用于越来越广泛的领域,因此人们对器件参数的测量愈发关注。不仅器件的生产者要研究如何准确测量器件的参数,器件使用者也希望能够得到器件准确的参数,尤其是在大功率... 详细信息

随着半导体技术的进步和信息产业的飞速发展,射频/微波半导体器件应用于越来越广泛的领域,因此人们对器件参数的测量愈发关注。不仅器件的生产者要研究如何准确测量器件的参数,器件使用者也希望能够得到器件准确的参数,尤其是在大功率下的器件参数。本课题研究的基于负载/源牵引技术的微波大功率自动测试系统,克服了传统测试系统耗时,精准度差等缺点,以计算机为平台通过测试软件控制自动调配器将已知的负载/源阻抗加到被测件上,并采用一定的数据处理算法使用户得到真实的被测件参数。文章结合理论研究以及实践工作,对基于负载/源牵引技术的微波大功率自动测试系统的各个组成部分进行介绍,并对测试系统的软件测试平台和数据处理算法做了详细研究。本文先以测试系统的核心自动调配器为基础,简要介绍了设计调配器的理论基础;接着研究了自动调配器的微波结构以及控制电路部分;最后以Lab Windows /CVI软件开发平台为基础,详细介绍了自动测试系统的软件测试平台的各种开发应用,包括计算机对自动调配器进行的运动控制,以及后续各种测试过程所需要的校准及去嵌算法的研究和应用。

关键词：负载牵引自动调配器器件参数校准去嵌

基于负载源牵引法的微波大功率自动测试系统的研制与应用

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基于负载源牵引法的微波大功率自动测试系统的研制与应用

作者：潘和平西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着科学技术的进步和信息产业的迅速发展,微波晶体管放大器在微波电路的设计和应用中扮演越来越重要的角色,对其降低噪声系数、提高工作频率和输出功率等器件参数的研究,成为全面提高微波毫米波器件自主研发水平的一个重要课题。 ... 详细信息

随着科学技术的进步和信息产业的迅速发展,微波晶体管放大器在微波电路的设计和应用中扮演越来越重要的角色,对其降低噪声系数、提高工作频率和输出功率等器件参数的研究,成为全面提高微波毫米波器件自主研发水平的一个重要课题。此课题研究的是基于负载/源牵引技术的微波大功率自动测试系统,它通过控制自动调配器能将已知的负载/源阻抗加到被测器件上,采用一定的测试和数据处理方法,研究被测器件参数在不同情况下的各种变化规律和最佳值,为微波电路的设计提供了重要的依据。传统测试中调配器存在诸多不足,例如其阻抗值不能得到量化的精确控制,在输入输出两端进行调配的工作量大,无法准确测量器件的输入输出阻抗,以及无法准确给出输出功率、增益、效率等随负载阻抗变化的规律等等。本文先介绍了大功率自动测试系统研制所需要的理论基础,根据这些基础理论结合调配器AV3011A的硬件特点,并针对传统测试中调配器的不足,确定了测试系统的搭建方案。在LabWindows/CVI环境下编写和调试了自动调配器的校准软件和系统的功率测试软件,并生成能脱离Lab Windows /CVI开发环境独立运行的可执行文件。最后,本文介绍微波大功率自动测试系统的实际应用。其中主要利用大功率测试系统完成功率器件SPF-2086TK砷化镓场效应管的最大功率点的自动化测试,并对校准和测试的数据进行了分析。系统达到了课题预期目标,编写的系统软件的可行性和正确性得到了验证,下一步的主要工作是研究调配器校准插值算法带来的测试误差及修正方法。

关键词：微波大功率自动测试系统器件参数源/负载牵引

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GaN基HEMT器件的优化设计

半导体技术 2014年第11期39卷 817-821页

作者：冯嘉鹏赵红东孙渤段磊郭正泽陈洁萌姚奕洋河北工业大学信息工程学院电子材料与器件天津市重点实验室天津300401 中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050000

针对氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)器件自热效应以及电流崩塌效应导致器件性能退化和失效的问题,研究了通过合理改变器件参数尺寸优化GaN基HEMT器件的设计,提高器件性能。通过仿真软件模拟了器件各参数对于GaN器件电学性能的影响... 详细信息

针对氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)器件自热效应以及电流崩塌效应导致器件性能退化和失效的问题,研究了通过合理改变器件参数尺寸优化GaN基HEMT器件的设计,提高器件性能。通过仿真软件模拟了器件各参数对于GaN器件电学性能的影响,分析了不同衬底构成对GaN HEMT器件自热效应的影响,系统研究了GaN HEMT器件相关参数改变对自热效应及器件电学性能的影响。结果表明:Si及金刚石组成的衬底中减小Si层的厚度有利于减小器件的自热效应,降低有源区最高温度。为提高器件性能以及进一步优化GaN基HEMT器件设计提供了一定的理论参考。

关键词：氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT) 器件参数性能场板自热效应

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GaN基HEMT器件的性能研究与设计优化

GaN基HEMT器件的性能研究与设计优化

作者：冯嘉鹏河北工业大学

学位级别：硕士

宽禁带半导体Ga N(氮化镓)是目前在高温、高频、大功率微波领域等飞速发展的第三代半导体材料的代表。它具有热导率高、击穿场强高、电子漂移速率高、耐高温、耐腐蚀、以及化学性质稳定等优点。与Ga As(砷化镓)以及Si(硅)等前两代半导... 详细信息

宽禁带半导体Ga N(氮化镓)是目前在高温、高频、大功率微波领域等飞速发展的第三代半导体材料的代表。它具有热导率高、击穿场强高、电子漂移速率高、耐高温、耐腐蚀、以及化学性质稳定等优点。与Ga As(砷化镓)以及Si(硅)等前两代半导体材料相比,氮化镓这些特有的优异性能使其广泛应用于高温、高频、大功率、光电子等领域。本工作首先简单地介绍了Ga N基HEMT在国内外的发展历史以及研究现状,概括了氮化镓材料的特性及特征,并且系统地介绍了Al Ga N/Ga N HEMT的原理与结构。文章突出描述了Al Ga N/Ga N异质结所特有的二维电子气以及极化效应,并对其存在的原理进行了研究。本工作的研究核心是利用ATLAS软件建立Al Ga N/Ga N HEMT的器件模型,通过合理地改变器件栅漏间距、栅长等参数及有无场板、衬底组成等结构,来进行Al Ga N/Ga N HEMT性能的模拟研究。通过模拟表明Al Ga N/Ga N HEMT器件性能与栅漏间距、栅长、场板结构、衬底材料、自热效应等之间的关系,并通过对得到的模拟结果进行深入的讨论和分析得到优化的器件设计。结果表明:减小栅长,可以减小器件的阈值电压,增大器件的漏极电流,从而改善器件的I-V特性和转移特性;栅漏间距直接影响着器件的等效电阻,在线性区,栅漏间距越大漏极电流就越小,但栅漏间距不影响饱和区电流和阈值电压;场板结构可以减小器件的漏极电流,增大器件的击穿电压并能有效地抑制电流崩塌效应;作为衬底材料蓝宝石比Si及金刚石组成的衬底自热效应更加严重;同时Si及金刚石组成的衬底中减小Si层的厚度有利于减小器件的自热效应,降低有源区最高温度。由于Al Ga N/Ga N HEMT的研究还不成熟,电流崩塌效应、自热效应等问题的存在会导致Al Ga N/Ga N HEMT器件的退化和失效,本文通过改变器件参数及尺寸以及器件结构优化了Ga N基HEMT器件的设计,达到了提高器件性能的目的。

关键词： AlGaN/GaN HEMT 器件参数性能场板自热效应

基于负载/源牵引法的微波大功率自动测试系统的

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基于负载/源牵引法的微波大功率自动测试系统的

作者：齐伟伟西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着半导体器件的迅速发展，半导体器件的计量测试在器件的研制和应用中占有重要的地位。通过各种工艺制成的器件，最终检验其性能的优劣就是通过对器件的参数测试来完成的。在器件的应用中必须提供器件的特性参数才能进行要求的电路设... 详细信息

随着半导体器件的迅速发展，半导体器件的计量测试在器件的研制和应用中占有重要的地位。通过各种工艺制成的器件，最终检验其性能的优劣就是通过对器件的参数测试来完成的。在器件的应用中必须提供器件的特性参数才能进行要求的电路设计，从而实施电路的结构和装调。基于负载／源牵引法的微波大功率自动测试系统能使用户在完全真实的情况下将已知的负载／源阻抗加到被测器件，从而找到被测器件参数的各种变化和最佳值。本文主要介绍微波大功率自动测试系统的研制以及测试系统的实际应用，其中对于测试系统的核心部件——自动调配器的研究工作进行了扩展，包括滑块结构对反射系数的影响，以及利用不同双滑块进行频带的扩展两个方面。本文首先介绍了负载牵引法的重要性以及微波大功率自动测试系统研制的必要性。其中较为详细的介绍了测试系统的搭建，自动调配器的校准软件，以及系统的测试软件。最后介绍微波大功率自动测试系统的实际应用，其中主要是功率器件的参数测试，包括输入输出阻抗，交调，功率增益等，并将测试系统的应用延伸到了振荡器的频率牵引。本项目是与中国电子科技集团第4l研究所共同合作完成的。该项目已于2006年12月4日通过专家组的验收。但目前测试系统仍然存在一些测试软件方面的不足。

关键词：器件参数负载牵引自动调配器微波大功率自动测试系统

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椭偏测量超薄膜技术在MIS器件中的应用

电子器件 1983年第3期 56-61页

作者：刘光廷南京工学院电子工程系

近三年来,我们进行了超薄介质膜MIS,隧道二极管和太阳电池的研究。到去年为止,所研制的MIS结构的二极管,格栅型电池和全面积铝电池都获得了较好的器件参数,且工艺重复性好、器件参数较一致。在这三种器件研制中的关键工艺之一就是超薄... 详细信息

近三年来,我们进行了超薄介质膜MIS,隧道二极管和太阳电池的研究。到去年为止,所研制的MIS结构的二极管,格栅型电池和全面积铝电池都获得了较好的器件参数,且工艺重复性好、器件参数较一致。在这三种器件研制中的关键工艺之一就是超薄介质膜厚度的控制问题。国外近年来也有相当多的文章发表,一

关键词：器件参数 MIS 超薄膜

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N沟硅栅E/D型专用电路工艺研究

微处理机 1988年第3期 17-27页

作者：郭玉璞电子工业部东北微电子研究所

本文对 N 沟硅栅 E/D 型专用电路(其中包括 LN6131A、LN6131B,LN4731、LN8705A、LN8705B。)研制中的工艺问题,如:材料选取、工艺规范、参数调整与控制,试剂的选用、工艺环境的要求,光刻工艺对成品率的影响等有关方面均做了初步探讨。对... 详细信息

本文对 N 沟硅栅 E/D 型专用电路(其中包括 LN6131A、LN6131B,LN4731、LN8705A、LN8705B。)研制中的工艺问题,如:材料选取、工艺规范、参数调整与控制,试剂的选用、工艺环境的要求,光刻工艺对成品率的影响等有关方面均做了初步探讨。对研制结果及有关数据也做了较详细的介绍。

关键词： LN 注入剂量 E/D 表面电荷成品率氧化层表面层洗衣机日用电气器具多晶硅单晶晶形光刻工艺器件参数硅栅