1 School of Microelectronics, Xidian University, Key Laboratory of Wide Band-Gap Semiconductor Materials and Devices, Xi’an7007, China
2 Electrical Engineering College, Henan University of Science and Technology, Luoyang47103, China
提出了一种改进的直接提取方法来提取InP HBT小信号等效电路中的模型参数，并将其成功地应用InP异质结双极晶体管（HBT）小信号等效电路。在所采用的模型中考虑了分布式基极-集电极电容效应。与其他直接参数提取方法相比，该方法从外围寄生元件到内部本征元件依次进行参数提取，提取过程较为清晰。除寄生参数外，其余所有的参数计算均未经过任何简化近似。该方法依赖于S参数的测量，所有等效电路参数直接从S参数数据中提取，而无需任何基于初始值的近似。在0.1 ~ 40 GHz的频率范围内，直接提取法在InP HBT上得到了成功的验证，并在整个频率范围内得到了较好的测量结果与计算结果的一致性。
直接提取法 磷化铟异质结双极型晶体管 小信号模型 参数提取 direct extraction method InP HBT small-signal model parameter extraction
1 西安电子科技大学 宽带隙半导体技术国家重点学科实验室, 陕西 西安 710071
2 中国科学院半导体研究所, 超晶格国家重点实验室, 北京 100083
为了得到较低的接触电阻, 研究了帽层未掺杂的InAs/AlSb 异质结的Pd/Ti/Pt/Au合金化欧姆接触.利用传输线模型(TLM)测量了接触电阻Rc.在最佳的快速热退火条件为275 °C和20 s时, InAs/AlSb 异质结的Pd/Ti/Pt/Au接触电阻值为0.128 Ω·mm.TEM观察发现经过快速热退火后Pd已经扩散到半导体中有利于高质量欧姆接触的形成.研究表明经过Pd/Ti/Pt/Au 合金化欧姆接触后Rc有明显减小, 适用于InAs / AlSb 异质结的应用.
欧姆接触 快速热退火 InAs/AlSb异质结 Ohmic contacts rapid thermal annealing InAs/AlSb heterostructures
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, 陕西 西安710071
对用X射线衍射法计算4H-SiC外延中的位错密度方法进行了理论和实验研究。 材料中的位错密度大于106 cm-2会给材料位错密度的测试会带来一定的困难。 首先从理论上分析了位错密度对X射线衍射结果的影响, 得出位错密度和峰宽FWHM展宽的关系。 然后对4H-SiC样品进行了X射线三轴晶ω-2θ测试, 采用不同晶面衍射峰, 计算出样品的位错密度。 分析了外延中位错产生的原因, 并提出了相应的解决办法。
同质外延生长 X射线衍射 位错密度 4H-SiC 4H-SiC Homoepitaxial growth X-ray diffraction Density of dislocation 光谱学与光谱分析
2010, 30(7): 1995
西安电子科技大学微电子学院, 宽禁带半导体材料与器件重点实验室, 陕西
由于在研究SiC晶体缺陷对器件性能的影响的过程中, 表征材料缺陷的常用的方法是破坏性的, 因此寻找一种无损的测试方法对缺陷进行有效的表征显得尤为重要。 基于阴极荧光(CL)的工作原理对4H-SiC同质外延材料的晶体缺陷进行了无损测试研究。 结果发现利用阴极荧光可以观测到晶体内部的堆垛层错、 刃位错和螺位错以及基面位错, 其阴极荧光图中的形貌分别为直角三角形、 点状和短棒状。 因此该方法成为SiC晶体缺陷的无损表征时的一种有效的测试方法。 如果利用该方法对材料的衬底和外延层缺陷分别进行观测就能建立起衬底和外延层缺陷之间的某种联系, 另外对器件工作前后的缺陷进行表征, 建立器件工作前后缺陷之间的联系, 就可以进一步地研究材料缺陷对器件性能影响的问题。Cathodoluminescence
阴极荧光 无损表征 位错及堆垛层错 Cathodoluminescence(CL) 4H-SiC 4H-SiC Nondestructive defect
1 西安电子科技大学微电子研究所,陕西,西安,710071
2 中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海,200050
3 湖南油中王有限公司,湖南,益阳,413000
4 武汉大学物理系,湖北,武汉,430072
分析了延迟击穿二极管(DBD,delayed breakdown diode)的物理机理.从该器件在负载上的输出脉冲幅度及上升时间两方面综合考虑,通过改变器件结构参数和物理参数(长度、面积、掺杂浓度、激励源等),模拟研究了不同激励源及不同负载情况下DBD特性的变化情况.结果表明: 上升时间对于面积和负载电阻均存在极小值,设计时面积和负载电阻应该选取该极值点对应的最佳值.n区长度存在最佳值,理论上应为器件加载在所需临界击穿电压值而且刚好处于穿通状态时的长度值;p+区和n+区的长度没有太大的影响,但应稍大于各自的穿通长度,浓度则尽量高;n区掺杂浓度越低越好,对激励源要求电流稍高于临界条件即可.
开关二极管 延迟击穿 脉冲锐化 脉冲功率器件 Switching diode Delayed breakdown diode Pulse-sharpening Pulsed power device
1 西安电子科技大学,微电子研究所,陕西,西安710071
2 常德师范学院,电子学研究所,湖南,常德,415000
3 中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
利用自行编制的半导体器件模拟程序mPND1D(采用时域有限差分方法,求解器件内部载流子所满足的非线性、耦合、刚性方程组),对PIN二极管微波限幅器在高功率微波激励下的响应进行了计算,比较了不同条件下的计算结果,并对二极管微波响应截止频率作了探讨.计算结果表明:随着激励源幅值的升高,器件截止频率增大;随着脉冲长度减小,器件截止频率降低;随着器件恒定温度值升高,截止频率下降.
二极管限幅器 高功率微波 截止频率 diode limiter high power microwave cutoff frequency
1 西安电子科技大学,微电子研究所,陕西,西安,710071
2 西北核技术研究所,陕西,西安,710024
用增强光电流模型对微电路pn结瞬态电离辐射响应开展了数值模拟计算.该模型在Wirth-Rogers光电流模型的基础上,增加考虑了高注入对过剩载流子寿命的影响以及衬底(准中性区)电场的效应,这些效应对于高阻材料是不容忽视的.该模型对正确预估微电路PN结瞬态电离辐射响应提供了很好的评估手段.
微电路 增强光电流模型 Wirth-Rogers光电流模型 过剩少数载流子 高阻材料 microcircuit enhanced photocurrent models Wirth-Rogers photocurrent models excess minority carrier high resistivity material
1 西安电子科技大学微电子所, 西安 710071
2 广西大学电气工程学院, 南宁 530004
建立了一个新型的光控光导半导体开关(简称光导开关)解析模型,该模型通过拉氏变换求解了连续性方程,考虑了载流子的表面复合和体复合效应、载流子输运过程中的载流子载流子散射效应和漂移速度的负微分效应、光作用过程的丹倍效应和光的反射、光强随深度的衰减效应。计算了光导开关的几个重要参数并获得了开关电流和输出电压等的波形。计算表明光强与光电导的关系在所谓的“线性模式”下并非是严格线性的。最后将计算结果与实验结果进行了比较,两者相符较好。
拉氏变换 光导开关 解析模型 丹倍效应
1 西安电子科技大学微电子所,西安 710071
2 广西大学电气工程学院,南宁 530004
利用二维器件模拟程序MEDICI对GaAs光导开关(PCSS′s)的动态非线性特性,特别是高场下呈现出的锁定及延迟效应的工作机制进行了仿真研究.仿真结果表明深能级陷阱能显著影响开关中的电场、载流子、电流密度等分布,引起电流的延迟,使开关中某些区域的电场动态增强,并足以达到雪崩的强度,从而引起载流子雪崩倍增,并在外电路的作用下,使开关进入锁定状态.仿真结果与实验现象基本相符,由此得出结论:高压GaAs光导开关实验中所观察到的锁定及延迟等现象均与开关材料中故意或非故意引入的深能级陷阱密切相关.
光导开关 深能级陷阱 机理分析 锁定 延迟
