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电容匹配对负电容晶体管性能影响

电容匹配对负电容晶体管性能影响

作者：于天宇杭州电子科技大学

学位级别：硕士

相较于传统的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),负电容场效应晶体管(Negative Capacitance Field Effect Transistor,NCFET)具备多项优势,更以其低亚阈值摆幅,高驱动电流而引起极大关注,被认为是下一代低功耗集成电路颇具前景的技... 详细信息

相较于传统的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),负电容场效应晶体管(Negative Capacitance Field Effect Transistor,NCFET)具备多项优势,更以其低亚阈值摆幅,高驱动电流而引起极大关注,被认为是下一代低功耗集成电路颇具前景的技术方案。本文使用计算机辅助设计(Technology Computer Aided Design,TCAD)工具研究基于全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)技术的不同电容匹配对NCFET特性影响。首先,本文介绍了负电容效应的基础理论和物理机制,利用Sentaurus TCAD工具对FDSOI器件进行工艺建模,并将铁电负电容模型耦合到FDSOI器件构成负电容场效应晶体管。其次,本文详细分析了由于铁电材料参数(矫顽电场Ec,剩余极化强度Pr)引起的不同电容匹配对NCFET的影响。首次定义比值Pr/Ec(R)作为衡量匹配效果的参数,结果证实了良好的负电容匹配与R密切相关。此外,实验观察到双层铁电结构的NCFET与单层铁电相比可在不同工作区有效地提升电容匹配效果,从而增加导通电流,并减小亚阈区泄漏电流,最终使得NCFET具有更高的开关电流比(I/I)。再次,针对漏极电压引起的NCFET内栅电压的变化,本文详细探究了漏致势垒降低效应(DIBL)以及负微分电阻(NDR)效应。结果表明,尽管电流强度在强反型区各不相同,但DIBL在相同的R下保持一致,R可以直接量化DIBL并描述NDR效应。而对于不同的R,当R减小时,DIBL效应减弱,但NDR效应增强。本文对漏极电压升高引起的铁电材料不均匀极化进行了细致的分析,并用于调整电容匹配以及改善DIBL和NDR,从而优化NCFET的性能。最后,本文对NCFET的温度依赖性进行了仿真分析。实验结果显示,在铁电材料温度小于居里温度时,随着温度上升,铁电电容与基线FDSOI晶体管总栅电容的电容匹配程度下降,使得NCFET的亚阈值特性变差,并导致驱动电流及输出电流下降。本文工作为调整电容匹配效应以优化NCFET性能提供了直观且可量化分析的参考依据。

关键词：负电容晶体管电容匹配负漏致势垒降低效应负微分电阻温度依赖

基于Hf1-xAlxOy铁电薄膜MoS2负电容场效应晶体管电特性研究

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基于Hf1-xAlxOy铁电薄膜MoS2负电容场效应晶体管电特性研究

作者：夏宇琴华中科技大学

学位级别：硕士

基于CMOS工艺的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)已成为当今信息技术持续发展的基石。MOSFET特征尺寸的等比缩小是延续摩尔定律、持续提升芯片性能的关键。然而,由于玻尔兹曼极限的限制,器件的功耗无法随着器件的微缩显著下降,这... 详细信息

基于CMOS工艺的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)已成为当今信息技术持续发展的基石。MOSFET特征尺寸的等比缩小是延续摩尔定律、持续提升芯片性能的关键。然而,由于玻尔兹曼极限的限制,器件的功耗无法随着器件的微缩显著下降,这限制了芯片性能的进一步提升。因此,迫切需要开发一种新型器件,以打破玻尔兹曼限制的瓶颈,大幅降低器件的亚阈值摆幅(SS),并最终实现功耗的大幅降低。负电容场效应晶体管(NCFET)由于在不改变沟道输运机制的前提下能有效地降低晶体管的SS,因而为上述问题提供了一种极具前景的解决方案。且由于硅基材料已被微缩到其物理极限,引入如二硫化钼(MoS)等二维材料可以在优化器件性能的同时进一步微缩器件尺寸。因此,本文以MoS为沟道、铝(Al)掺杂的铪基氧化物(HfAlO,HfAlO)为铁电薄膜制备了NCFET,并进一步探究了工艺和结构等参数对器件电学性能的影响。主要工作包括:首先,通过材料表征和电测量证实了HfAlO薄膜的铁电性,且研究了HfAlO中Al含量对AlO/HfAlO堆栈薄膜的铁电性及相应晶体管电学性能的影响,在最佳Al含量基础上,进一步研究了获得最佳堆栈薄膜铁电性及器件电性能所需的合适的薄膜退火温度。在上述工作基础上,研究了HfAlO薄膜厚度及AlO匹配层厚度对堆栈栅结构铁电性及器件电性能的影响,确定出合理的HfAlO/AlO结构参数为10 nm/2 nm,所制备的MoS NCFET在降低SS(37.4 m V/dec)同时,取得了1.22×10的高开关比和几乎可忽略的36.2 m V的总回滞。最后,本文制备了单层HfAlO作为铁电栅介质的背栅MoSNCFET,以简化栅介质制备工艺并有利于器件的等比缩小。通过对薄膜Al含量和退火温度的优化,获得43.8m V/dec的SS、2.50×10的开关比和51.1 m V的总回滞;进一步地,采用NH等离子体处理HfAlO薄膜表面,使界面质量得以改善,并增强了薄膜的铁电性,获得了优异的电学性能:SS降低到32.5 m V/dec,开关比提高至3.79×10,回滞进一步减小至28.7 m V。

关键词：负电容场效应晶体管 Hf1-xAlxOy 二硫化钼亚阈值摆幅电容匹配回滞

基于铁电材料负电容特性NCFET器件性能研究

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基于铁电材料负电容特性NCFET器件性能研究

作者：李恒辉东南大学

学位级别：硕士

万物互联，人工智能，机器学习等新兴技术对集成电路的性能，功耗、体积等提出了更高的要求。集成电路自诞生之日起，遵循摩尔定律迅猛发展。其基本单元金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的特征尺寸缩减使得晶体管密度快速增长，... 详细信息

万物互联，人工智能，机器学习等新兴技术对集成电路的性能，功耗、体积等提出了更高的要求。集成电路自诞生之日起，遵循摩尔定律迅猛发展。其基本单元金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的特征尺寸缩减使得晶体管密度快速增长，同时还使得MOSFET运行速度加快，成本、功耗等降低。由于传统MOSFET中载流子服从玻尔兹曼统计分布，常温下其亚阈值摆幅（SS）高于60 mV/dec，这严重限制了MOSFET性能进一步提升。与MOSFET相比，负电容场效应晶体管（NCFET）仅在栅极中加入具有负电容效应的铁电薄膜，即能有效解决上述问题，是当前低功耗器件最具潜力的候选者之一。课题组依托中国科学院高密度封装技术国家工程实验室，基于砷化镓（GaAs）衬底成功研制出高性能铁电薄膜0.85BiTi0.1Fe0.8Mg0.1O3-0.15CaTiO3(BTFM-CTO)，GaAs器件拥有较高的电子迁移率和较大的禁带宽度，有望进一步增大开启与关断电流之比。本文基于该材料的实验数据在TCAD Sentaurus半导体仿真软件中基于GaAs 建立BTFM-CTO的负电容模型，本文针对高性能NCFET设计， NC-鳍形场效应晶体管（FinFET）栅控能力波动和铁电存储器（FeFET）界面态问题分别建立了MOSFET， FinFET和环栅场效应晶体管（ GAAFET ）的仿真模型并对NCFET ， NC-FinFET ， Fe-FinFET和Fe-GAAFET进行了详细的建模仿真与分析研究，本文主要的贡献与创新包括以下三部分内容：　　（1）与NCFET结构相关的参数能够改变其本征电容，这将改变NCFET的电容匹配从而显著影响其性能。我们基于TCAD Sentaurus半导体仿真软件探究GaAs-NCFET的结构参数对其电容匹配，栅压放大效应，负微分电阻效应以及转移特性和输出特性的影响，并利用迁移率、能带能量图、沟道表面电势和衬底电容等对仿真结果作出精确的分析。仿真结果表明，所探究的非铁电参数改变了电容因此也影响了电容匹配，因此， NDR、GVA、SCE、SCM等效应此消彼长，相互竞争使得NCFET性能不随非铁电参数单调变化，并且高度依赖于其他参数或电压偏置。我们还基于仿真结果和分析对NCFET的结构参数进行优化以设计高性能GaAs-NCFET ，仿真结果表明，以课题组自制的BTFM-CTO薄膜为铁电层的GaAs-NCFET 其SS值较低（44.9 mV/dec）。在0.6 V的电源电压下， NCFET 的开启与关断电流之比达到 1.2 × 109。这表明BTFM-CTO 是GaAs-NCFET的候选铁电材料之一。　　（2）FinFET的电流驱动强度由沟道长度和高度来定义，然而该定义仅能近似成立。这是由于FinFET的尺寸变化必然导致栅控能力的改变从而引发其它电学性能的波动。虽然负电容效应使得NC-FinFET具备更陡峭的SS和更好的栅控能力与性能，但尺寸的改变影响电容匹配以及铁电极化和沟道表面电势分布等从而进一步加剧栅控能力的波动。考虑到结构参数对栅控能力的影响可能与负电容特性有关。本文分别以前期制备的BTFM-CTO铁电薄膜，负电容效应较强的传统PZT铁电薄膜和无负电容特性的高介电HfO2薄膜作为FinFET介电层，通过详细的仿真，探究与栅控能力相关的结构参数对NC-FinFET转移性能的影响。此外还研究了沟道表面电势及铁电极化分布，为仿真结果的分析提供参考。仿真结果表明，在合适电容匹配条件下，上述效应在一定程度上能够相互抵消，这意味着可以在栅控能力波动较小的情况下通过改变尺寸来较精确地调整驱动强度，而多沟道FinFET并不是必须的。此外，所设计的超低功耗和超低电压的NC-FinFET在0.25 V的电源电压下，实现了37 mV/dec的SS，其ION和IOFF分别为2.2 ×10-6 A和7.1×10-13 A。　　（3）FeFET存储器的性能与可靠性主要依赖于铁电极化对Vth的控制能力，界面态是导致Vth波动的主要原因之一且将严重降低数据读取和存储的可靠性。本文基于之前FinFET结构，进一步搭建了GAAFET仿真模型，通过详细的仿真分析并探究界面态的密度和能级位置对Fe-FinFET和Fe-GAAFET性能的影响，并以存储窗口和噪声容限两个参数来量化FeFET存储器的性能。仿真结果表明，当界面态密度增大或能级位置靠近导带或者价带时，栅极电压为负时对应的漏电增大，亚阈值区的导通电流减小，SS增大。增大栅极电压能够降低界面态波动对FeFET存储器性能的影响。与Fe-FinFET相比，虽然改变栅极电压扫描方向使得Fe-GAAFET的SS发生显著分离且其对界面态波动的敏感性较低，但其较小的存储窗口（MW）和读取噪声容限（RM）严重降低了FeFET存储器工作的可靠性和稳定性，进而限制其应用，这可能与电容匹配有关。

关键词：铁电材料负电容特性负电容场效应晶体管鳍形场效应晶体管铁电存储器电容匹配栅控能力界面态

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基于多畴模型的负电容场效应晶体管研究

基于多畴模型的负电容场效应晶体管研究

作者：何官佑厦门大学

学位级别：硕士

传统场效应晶体管因玻尔兹曼热力学极限导致室温下亚阈值摆幅(SS)不低于60mV/dec。负电容场效应晶体管(NCFET)的提出可打破这一极限,实现高速低功耗的开关特性,成为后摩尔时代极具潜力的新器件技术之一。得益于铁电薄膜带来的负电容效应... 详细信息

传统场效应晶体管因玻尔兹曼热力学极限导致室温下亚阈值摆幅(SS)不低于60mV/dec。负电容场效应晶体管(NCFET)的提出可打破这一极限,实现高速低功耗的开关特性,成为后摩尔时代极具潜力的新器件技术之一。得益于铁电薄膜带来的负电容效应,NCFET可实现栅压放大,显示出优异的SS特性。为获得优异的器件特性,铁电电容和MOS电容的匹配成为关键,其可通过调整器件结构参数实现,如铁电层厚度(TFE)、氧化层厚度(Tox)、栅长(LG)等。然而,当前大部分研究仍基于铁电单畴模型来探讨单一变量对器件特性的影响。近年来,铁电薄膜的多畴(MD)特性引起研究者们的关注。尽管如此,基于铁电多畴特性的研究主要集中在铁电电容器(NCCAP)中,基于多畴模型的MD-NCFET研究仍比较欠缺。为此,本文在NCCAP的瞬态负电容特性研究基础上,进一步开展基于多畴模型的MD-NCFET器件模拟,并探讨相应的电容匹配机制,提出一种多变量同步优化策略来提升器件特性。本文的具体内容主要如下:(1)对NCCAP的瞬态负电容特性及其影响因素展开研究。通过建立NCCAP的器件模型及RCFE瞬态负电容仿真电路,对NCCAP的基本特性及其影响因素展开了较为系统的分析,揭示了相关器件和电路参数对NCCAP特性的影响,并基于锆掺杂氧化铪(HZO)铁电电容的实验数据提取负电容相关参数,用于后续的MD-NCFET器件仿真。(2)基于多畴模型对MD-NCFET的电容匹配机制及器件特性的优化展开研究。结合铁电多畴模型和传统MOSFET模型,建立金属-铁电层-绝缘层-半导体(MFIS)结构的MD-NCFET模型,分析相应的电容匹配机制,探讨了TFE、TOX和LG对器件特性的影响,并提出相应的优化策略。通过单一变量优化,TFE、TOX或LG分别在29、0.8或100nm时,器件的最低无回滞SS分别为40.6、45.5或70.3mV/dec。通过多变量同步优化,TFF为12nm,TOX为1.2nm且LG为40nm时,器件的最低无回滞SS为36.8mV/dec。表明多变量同步优化策略比单变量优化策略具有更好的优化效果。(3)验证多变量同步优化策略对其他不同结构的NCFET优化的可行性。已报道的FDSOI结构的NCFET器件,通过单变量优化,TFE、TOX或LG分别在17、0.4或150nm时实现的最低无回滞SS分别为64.6、63.9或64.7mV/dec。通过多变量同步优化,FDSOI-NCFET可于TFE为34nm,TOX为3nm且LG为45nm时实现最低无回滞SS为48.4mV/dec,降低了 24.3%,充分验证了多变量同步优化策略的可行性。综上所述,本文基于铁电多畴模型对NCFET的器件性能优化进行了探究,将为铁电负电容器件的设计和应用提供理论和技术指导。

关键词：铁电材料负电容场效应晶体管多畴模型电容匹配

MoS2负电容场效应晶体管Hf1-xZrxO2/Al2O3栅介质优化研究

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MoS2负电容场效应晶体管Hf1-xZrxO2/Al2O3栅介质优化研究

作者：王静洁华中科技大学

学位级别：硕士

随着芯片集成度的提高、器件小型化的不断发展,由此带来的功耗问题也亟待解决。由于玻尔兹曼分布导致常规MOSFET的亚阈值摆幅(SS)无法降至60 m V/dec以下,负电容场效应晶体管(NCFETs)通过在栅介质中插入铁电薄膜材料获得内部电压放大,... 详细信息

随着芯片集成度的提高、器件小型化的不断发展,由此带来的功耗问题也亟待解决。由于玻尔兹曼分布导致常规MOSFET的亚阈值摆幅(SS)无法降至60 m V/dec以下,负电容场效应晶体管(NCFETs)通过在栅介质中插入铁电薄膜材料获得内部电压放大,从而突破该限制。此外,二维材料MoS因其较高的迁移率、几乎接近理想的开关特性以及良好的CMOS工艺兼容性,被视为纳米尺度晶体管沟道的优良材料。本文以MoS作为沟道,HfZrO(HZO)作为铁电层,AlO作为匹配层,制备了MoS沟道HZO NCFET,围绕其栅介质结构及其铁电性开展相关研究工作。实验方面:(1)制备不同Zr组分的HZO薄膜及NCFETs。发现随着Zr组分的增加,剩余极化强度P先增大后减小,P/E(E为矫顽场)的比值也先增大后减小,在Zr含量为50%时,HZO薄膜P值最大,相应的NCFET的亚阈值摆幅SS最小,达31.4 m V/dec,且根据“电容匹配”理论,该组分NCFET由负电容效应引起的逆时针回滞也最小;(2)制备不同厚度的HZO薄膜及NCFETs。发现不同厚度样品均存在负微分电阻(NDR)效应及电容尖峰现象。且随着HZO厚度增大,P值略有增加。当HZO厚度增大时,铁电电容|C|随之减小,SS因此降低。HZO厚度为6 nm时SS为31.4 m V/dec,厚度为9 nm时SS为28.2 m V/dec。但根据“电容匹配”理论,负电容引起的逆时针回滞随HZO厚度增加而增加,故考虑两者之间的折衷,确定出6nm的HZO为最佳值;(3)研究了AlO厚度对栅介质薄膜铁电性及MoSNCFETs电学性能的影响。发现不同厚度样品均存在NDR效应及电容尖峰现象,且随着AlO厚度减小,P值略有增大。当AlO厚度减小时氧化层电容C随之增大,因此SS随之降低。AlO厚度为2 nm的MoSNCFET的SS可降至31.4 m V/dec,开关比可达3.26×10,总的回滞窗口仅为29.6 m V。理论方面:利用Sentaurus TCAD构建了MoS沟道HZO NCFET模型,并模拟观察到电压放大现象。仿真发现,P越大、HZO越厚、AlO越薄,器件的SS越低。同时发现,HZO及AlO厚度变化时,SS的降低伴随着负电容效应引起的回滞增大,与第四章实验结果变化趋势一致,验证了实验结果的正确。

关键词：负电容场效应晶体管 MoS2 Hf1-xZrxO2(HZO) 亚阈值摆幅电容匹配

基于铁电材料栅介质层负电容场效应晶体管特性研究

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基于铁电材料栅介质层负电容场效应晶体管特性研究

作者：朱明璋西安电子科技大学

学位级别：硕士

自从世界第一支锗晶体管和集成电路被发明以来,微电子技术奠定了信息时代的物质基础。集成电路通过微小化实现更低的成本、更高的性能、更低的功耗等优点。随着特征尺寸的不断缩小,集成度持续提高,超大规模集成电路(Very Large Scale In... 详细信息

自从世界第一支锗晶体管和集成电路被发明以来,微电子技术奠定了信息时代的物质基础。集成电路通过微小化实现更低的成本、更高的性能、更低的功耗等优点。随着特征尺寸的不断缩小,集成度持续提高,超大规模集成电路(Very Large Scale Integration,VLSI)进一步微小化的关键是务必解决功耗问题。因此,学者们开发各种新型器件以期解决功耗问题,主要有以下两个思路:1)改变载流子输运机制,如TFET、I-MOS、Spin-MOSFET等,上述器件的共性问题是与传统硅基CMOS工艺不兼容,考虑高昂的成本因素,工业界难以放弃旧工艺而开发全新的工艺线;2)提高栅对沟道的控制能力,如Fin FET、Nanowire、NCFET等。由于负电容场效应晶体管(Negative Capacitance Field Effect Transistor,NCFET)具有超低亚阈值摆幅(Subthreshold swing,SS)、更优的电学性能以及与CMOS工艺兼容等优点,使得NCFET成为近些年研究热点,在亚10 nm的工艺节点具有较大的应用前景。本文从仿真和实验两个角度,对基于铁电材料栅介质层负电容场效应晶体管的电学特性开展研究。仿真方面,本文构建DG-MFIS结构NCFET的解析模型,推导得到NCFET的源漏电流I公式,进而得到NCFET电学特性的仿真结果,结果如下:1)在一定范围内,增加铁电层厚度可以优化NCFET的电容匹配,对改善NCFET器件性能、降低芯片的供电电压起到了关键作用;当铁电层厚度增加超过一定程度后,铁电层厚度的增加将会导致电容失配,造成器件开关不稳定的问题;2)剩余极化强度P和矫顽电场E对NCFET电学特性的影响分别是负相关和正相关,其原因本质上是通过改变铁电层电容进而影响电容匹配;3)对比MFIS结构和MFS两种结构的NCFET的电学特性,结果发现:相比MFIS-NCFET,MFS-NCFET可以用更薄的铁电层实现高质量的电容匹配,但同时也更容易发生回滞,所以制备无回滞MFS-NCFET的工艺难度更高。实验方面,本文采用后栅工艺制备了基于铪锆氧铁电材料栅介质层的NCFET,实验结果如下:1)通过实验测试NCFET的基本电学特性,在电容特性中得到了明显的电容尖峰,证明了负电容效应的存在,以及发现电容尖峰随着栅电压信号频率的增加而不断衰减;2)将NCFET的电学特性和对照器件对比,结果发现:450℃退火的NCFET其转移特性的开态电流I有55.2%的提升,且NCFET的亚阈值摆幅更加陡峭,其最小的SS相比对照器件下降了约等于80 m V/decade。在电压V测试范围内,NCFET的电学特性优于对照器件;3)探究退火温度对NCFET转移特性、亚阈值特性、输出特性的影响,结果发现退火温度对三种特性的影响具有一致性。当退火温度较低时,如400℃,铁电材料的结晶程度不足可能导致阈值电压漂移,造成NCFET电学特性衰减;随着退火温度逐渐升高,铁电材料的结晶程度随之提高,铁电性得到改善,因此电容匹配程度逐渐增强,NCFET的电学特性得到优化;当退火温度高于某个临界值时,如550℃,由于剩余极化强度的提高导致电容匹配程度减弱,NCFET的电学特性开始退化。

关键词：铁电材料负电容电容匹配场效应晶体管电学特性

基于Hf1-xZrxO2铁电薄膜MoS2负电容场效应晶体管电特性研究

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基于Hf1-xZrxO2铁电薄膜MoS2负电容场效应晶体管电特性研究

作者：杨磊华中科技大学

学位级别：硕士

随着硅基金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)的小型化发展,功耗问题已经成为阻碍传统MOSFET发展的主要因素。Boltzmann极限限定了室温下MOSFET的亚阈值摆动(SS)最小为60 m V/dec。负电容场效应晶体管(NCFET)被认为是能够突破这个... 详细信息

随着硅基金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)的小型化发展,功耗问题已经成为阻碍传统MOSFET发展的主要因素。Boltzmann极限限定了室温下MOSFET的亚阈值摆动(SS)最小为60 m V/dec。负电容场效应晶体管(NCFET)被认为是能够突破这个玻尔兹曼极限的超低功耗候选器件之一。通过在堆栈栅介质中加入铁电层,取得铁电电容(C)和匹配层电容(C)之间的最佳匹配,来实现电压的无源放大和陡峭的斜率。另一方面,由于Si技术已经接近其物理极限,一些二维过渡金属硫化物(TMDC),因其原子级的超薄厚度、合适的带隙宽度、较高的载流子迁移率以及良好的CMOS工艺兼容性,被认为是未来CMOS器件沟道材料发展的趋势之一。本文将铁电薄膜材料与二维半导体材料结合在一起,以二维材料Mo S作为NCFET的有源通道,HfZrO(HZO)薄膜作为铁电层,构建二维Mo S NCFET。到目前为止,这方面的理论和实验研究还相对较少,特别是基于超薄HZO(电容效应,突破了玻尔兹曼极限,达到了预期目标。在此基础上,考虑电容匹配,研究了电容匹配层材料和厚度以及HZO薄膜厚度和铁电性能对器件电特性的影响,发现选用2 nm的AlO材料作为电容匹配层可以得到好的器件性能。同时,减薄HZO薄膜厚度、增大剩余极化强度(P)/矫顽场大小(E)的比值,有利于实现更好的电容匹配。所设计的HZO薄膜厚度为3 nm、AlO厚度为2 nm的NCFET,可获得SS为35.44 m V/dec、阈值电压为0.075 V和电流开关比为3.83×10。实验方面:(1)通过原子层沉积(ALD)技术制备了HZO薄膜,完成了对HZO薄膜铁电性能方面的研究,分析了HZO薄膜厚度及退火温度对铁电性能的影响。实验结果表明:随着HZO薄膜退火温度的升高(350–750℃),P先上升再下降,在650℃附近取得最大值;随着HZO薄膜厚度的减薄,P和E越来越小,铁电性随之减弱,但在HZO厚度为3 nm时仍获得铁电性。(2)在(1)的基础上,开展了二维Mo S NCFET样品的工艺制备。通过调整实验参数,得到SS为49.33 m V/dec的Mo S NCFET。结合模拟仿真结果,分析了不同退火温度及厚度的HZO薄膜对器件性能的影响。实验发现,在AlO为2 nm,HZO为3 nm时,Mo S NCFET呈现出优良的电特性:SS为20.66 m V/dec(跨5个数量级的输出电流)、开关比为0.95×10、最大迁移率为153.66 cm/Vs。

关键词： MoS2 NCFET 亚阈值摆幅 HZO薄膜铁电性电容匹配

用于射频系统的10 MS/s 10位SARA/D转换器

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微电子学 2017年第3期47卷 293-297页

作者：郝蕾虞小鹏史峥浙江大学超大规模集成电路研究所杭州310027

设计了一种用于射频系统的低功耗、中速中精度差分输入逐次逼近型(SAR)A/D转换器。采样完成后采用下极板对接的逻辑算法,10位SAR A/D转换器只需9位DAC即可满足其精度要求。DAC阵列采用分段电容结构,节省了芯片面积。比较器采用前置运算... 详细信息

设计了一种用于射频系统的低功耗、中速中精度差分输入逐次逼近型(SAR)A/D转换器。采样完成后采用下极板对接的逻辑算法,10位SAR A/D转换器只需9位DAC即可满足其精度要求。DAC阵列采用分段电容结构,节省了芯片面积。比较器采用前置运算放大器加锁存器的结构,达到了同时兼顾速度和精度的要求。该A/D转换器芯片采用GSMC 0.13μm 1P7M CMOS工艺制造,其核心电路尺寸为500μm×360μm,采用1.2V的单电源供电。测试结果表明,当采样频率为10MS/s,输入信号频率为2MHz时,该SAR A/D转换器达到8.45位的有效精度,总功耗为2.17mW;当采样频率为5MS/s,输入信号频率为1MHz时,该SAR A/D转换器达到8.75位的有效精度,总功耗为2.07mW。

关键词： SAR A/D转换器逻辑算法电容匹配

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超声振动磨削无线电能传输系统特性分析

机床与液压 2018年第5期46卷 81-83,105页

作者：赵斌斌赵波范凯洋河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454000

为研究超声振动磨削无线电能传输系统特性,对原边匹配电容、原/副边之间的不同距离、轴向力大小、线圈匝数、导线直径等进行了研究。实验表明原边并联电容值越大,电路中电流越大;电路中电流随着原/副边距离的增加,电流呈先下降,后基本不... 详细信息

为研究超声振动磨削无线电能传输系统特性,对原边匹配电容、原/副边之间的不同距离、轴向力大小、线圈匝数、导线直径等进行了研究。实验表明原边并联电容值越大,电路中电流越大;电路中电流随着原/副边距离的增加,电流呈先下降,后基本不变,再下降的趋势;轴向力越大,电路中电流越大;线圈匝数越大,电流越小;同等条件下,线圈导线直径越小,电路中电流越大。研究结果为实际生产应用提供了参考。

关键词：无线电能传输电流负载厉秒副边距离电容匹配