1 中国电子科技南湖研究院, 浙江 嘉兴 314001
2 中国科学技术大学 先进技术研究院, 合肥 230000
忆阻器是一种新型的非易失性存储器,具有结构简单、功耗低、集成密度高、类突触性质等特点。忆阻器主要以交叉阵列的形式作为人工突触,被用于构造人工神经网络,然而,忆阻器的交叉阵列面临着潜在的通路漏电流问题,这阻碍了忆阻器的进一步应用。文章简要分析了忆阻器堆叠交叉阵列产生漏电流的原因,主要介绍了二极管-忆阻器、选通器-忆阻器、晶体管-忆阻器等多种抑制漏电流的方案,总结并展望了超大规模集成忆阻器的应用前景。
忆阻器 漏电流 memristor sneak current 1T1R 1T1R 1S1R 1S1R 1D1R 1D1R
1 郑州大学 集成电路可靠性设计与静电防护实验室, 郑州 450000
2 西安理工大学 自动化与信息工程学院, 西安 710000
3 长鑫存储技术有限公司, 合肥 230000
提出了一种用于降低触发电压的两级防护SCR(TSPSCR)。在传统LVTSCR中植入P-ESD层, 增设额外的二极管。因为P-ESD层的掺杂浓度较高, 该器件能更早发生雪崩击穿而触发第一级泄流路径, 从而开启第二级泄流路径。Sentaurus TCAD仿真结果表明, 该器件的触发电压从传统器件的10.59 V降低至4.12 V, 维持电压为1.25 V, 1 V直流电压下漏电流仅为7.85 nA。优化后的TSPSCR适用于先进1 V工作电压的电路中。
两级防护 触发电压 漏电流 ESD ESD SCR SCR two-stage-protection trigger voltage leakage current
重庆大学 电气工程学院 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室, 重庆 400044
提出了一种新型隐埋缓冲掺杂层(IBBD)高压SBD器件, 对其工作特性进行了理论分析和模拟仿真验证。与常规高压SBD相比, 该IBBD-SBD在衬底上方引入隐埋缓冲掺杂层, 将反向击穿点从常规结构的PN结保护环区域转移到肖特基势垒区域, 提升了反向静电释放(ESD)能力和抗反向浪涌能力, 提高了器件的可靠性。与现有表面缓冲掺杂层(ISBD)高压SBD相比, 该IBBD-SBD重新优化了漂移区的纵向电场分布形状, 在保持反向击穿点发生在肖特基势垒区域的前提下, 进一步降低反向漏电流、减小正向导通压降, 从而降低了器件功耗。仿真结果表明, 新器件的击穿电压为118 V。反向偏置电压为60 V时, 与ISBD-SBD相比, 该IBBD-SBD的漏电流降低了52.2%, 正向导通电压更低。
肖特基势垒二极管 击穿电压 漏电流 正向导通压降 Schottky barrier diode breakdown voltage leakage current forward voltage drop
电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
对不同几何尺寸的8型栅NMOS,在受到总剂量辐射影响时其电参数特性的损伤或退化特性,以及与常规结构抗总剂量能力或参数损伤变化比较的异同进行了研究。研究结果表明,栅源重叠宽度和宽长比对8型栅关态漏电流的影响相比直栅可以忽略不计; 任一几何尺寸8型栅NMOS饱和漏极电流在不同辐射总剂量下相比直栅有着良好的稳定性。同时,小宽长比8型栅饱和漏极电流的差异来源于栅源重叠宽度的不同,大宽长比8型栅饱和漏极电流的大小不再受到栅源重叠宽度的影响; 180 nm工艺下不同几何尺寸8型的栅阈值电压在测试中都稳定在0.41 V,显著优于直栅。
8型栅NMOS 辐射总剂量 几何尺寸 关态漏电流 饱和漏极电流 阈值电压 8-shape NMOS TID geometric size off-state leakage current drain saturation current threshold voltage
1 1. 中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海 200050
2 2. 中国科学院大学, 北京 100049
GaFeO3因其磁电耦合效应成为目前极具潜质的多铁性材料之一。本工作采用固相烧结法制备了不同钴掺杂浓度的铁酸镓陶瓷, 并研究了钴的掺杂浓度对铁酸镓陶瓷的相组成, 微观结构形貌, 漏电流及磁性的影响。XRD及Rietveld精修结果显示除了主相GaFeO3, 还存在第二相, 且随着钴含量的增加, 第二相含量逐渐增加, 晶体的畸变程度增大; 因为掺入二价阳离子Co 2+并引入了第二相, 样品的漏电性能和纯GaFeO3陶瓷相比显著改善; 当钴掺杂浓度为2at%时, 样品的漏电流密度相较于GaFeO3降低了7个数量级; 掺入Co 2+引入第二相且晶格畸变程度增加使得GaFeO3的磁性增强。研究结果表明: 铁酸镓中掺杂微量的钴可以改善磁性, 并使漏电流大幅降低而磁转变温度无明显下降。
钴掺杂铁酸镓 固相烧结 漏电流 磁转变温度 Co-doping GaFeO3 solid-state sintering leakage magnetic transition temperature
1 中国科学院高能物理研究所, 粒子天体物理重点实验室, 北京 100049
2 西藏大学物理系, 拉萨 850000
碲锰镉(CdMnTe)作为性能优异的室温核辐射探测器材料, 可用于环境监测和工业无损检测领域。本文中采用Te溶剂Bridgman法生长In掺杂Cd0.9Mn0.1Te晶体, 制备成10 mm×10 mm×2 mm大小的室温单平面探测器, 研究了该探测器对241Am@59.5 keV γ射线源的能谱响应。通过表征红外透过率、电阻率以及探测器能谱响应等参数, 综合评定了探测器用CdMnTe晶体的质量、电学和探测器性能。结果表明, 晶片的红外透过率均在55%以上, 最好可达到60%。采用湿法钝化, 100 V偏压下的漏电流由钝化前的9.48 nA降为钝化后的7.90 nA, 钝化后的电阻率为2.832×1010 Ω·cm。在-400 V反向偏压下, CdMnTe探测器对241Am@59.5 keV γ射线源的能量分辨率在钝化前后分别为13.53%和12.51%, 钝化后的电子迁移率寿命积为1.049×10-3 cm2/V。研究了探测器的能量分辨率随电压的变化特性, 当偏压≤400 V时, 探测器的能量分辨率主要由载流子的收集效率决定, 而当偏压>400 V时, 能量分辨率由漏电流决定。本文研究结果表明, Te溶剂Bridgman法生长的CdMnTe晶体质量较好, 电阻率和电子迁移率寿命积满足探测器制备需求。
碲锰镉 Te溶剂Bridgman法 红外透过率 钝化 漏电流 核辐射探测器 能量分辨率 CdMnTe Te solvent Bridgman method infrared transmittance passivation leakage current nuclear radiation detector energy resolution
武汉京东方光电科技有限公司, 湖北 武汉 430000
为快速解决大尺寸薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)产品中的高温竖向串扰(V-CT)不良, 本文研究了漏电流与V-CT现象间的定量关系, 用以指导TFT特性相关工艺的调整。首先, 基于V-CT电压梯度曲线及TFT开关实际工作状态下的漏电流, 建立了一种定量表征漏电流的大小和V-CT严重程度间关系的测试方法。然后, 应用此方法对客户端评测画面(CT-SEC)下发生的高温V-CT进行研究, 实验结果表明: V-CT电压梯度曲线可以较好地匹配总体漏电流Ioff_total渐变规律。高温初始及长期信赖性评价条件下, V-CT不良的发生同显示面板面内的光照漏电流Ioff(Vgl_GOUT-Vpixel_255-)强相关。
竖向串扰 定量 漏电流 TFT-LCD TFT-LCD vertical crosstalk quantitative leakage current
贵州大学大数据与信息工程学院, 贵州省电子功能复合材料特色重点实验室, 贵阳 550025
多铁功能材料在现代生产生活中有举足轻重的作用。本文采用溶胶-凝胶法以硝酸铁、硝酸铋、硝酸钆、硝酸钴为原料, 乙二醇甲醚为溶剂, 柠檬酸作螯合剂制成前驱体溶液, 通过旋涂法在Pt/Ti/SiO2/Si及ITO衬底上合成Bi0.85Gd0.15Fe1-xCoxO3 (x=0, 0.04, 0.08, 0.12)薄膜, 研究了Gd3+、Co3+共掺杂对薄膜铁电性能、磁学性能及光学带隙的影响。XRD结果表明所有薄膜均呈(111)方向的菱形结构, SEM结果表明共掺杂可以细化晶粒。根据铁电性和漏电流测试分析结果可知在Co3+掺杂量为8%时最大剩余极化值达到2Pr=15.71 μC/cm2, 所有样品的漏电流传导机制均为欧姆传导机制。根据磁学性能测试分析结果可知, 共掺杂可以有效增强薄膜的饱和磁化强度, 且在Co3+掺杂量为8%时最大饱和磁化强度达到37.78 emu/cm3。根据吸收光谱及Tauc公式拟合结果可知共掺杂可以有效减小薄膜的光学带隙且随着掺杂量的增加光学带隙逐渐减小, 在Co3+掺杂量为12%时光学带隙减小到1.96 eV。
溶胶凝胶 铁酸铋 铁电性能 铁磁性能 漏电流 光学带隙 sol-gel bismuth ferrite ferroelectric property ferromagnetic property leakage current optical bandgap
CCD图像传感器电极间漏电流是反映CCD器件可靠性的一个关键参数, 在CCD图像传感器的生产过程中, 对其电极间漏电流测试是一个重要的检测筛选环节。基于一种漏电流自动化测试方法, 设计了一种CCD电极间漏电流自动化测试系统。该系统可根据不同种类CCD器件, 自定义被测信号名称、测试通道地址和测试判据, 通过计算机软件控制自动循环扫描, 自动采集漏电电流数据, 形成标准测试报表。该系统具有设置灵活、操作方便、自动化测试等优点, 可有效提升CCD生产检查筛选过程中的测试效率和测试设备的通用性。
CCD图像传感器 电极间漏电流 自动化测试 CCD image sensor leakage current between electrodes automated test
实验制备了级联倍增InAlAs/InAlGaAs雪崩光电二极管, 对二极管暗电流随台面直径和温度的变化进行了研究分析。结合暗电流函数模型, 利用Matlab软件对暗电流的各成分进行了数值计算, 并仿真研究了芯片结构的缺陷浓度Nt和表面复合速率S对暗电流的影响。结果表明, 二极管暗电流主要来自于体暗电流, 而非表面漏电流。在工作点偏压90V处, 受缺陷影响的缺陷辅助隧穿电流Itat在暗电流中占据了主导, 并推算出了芯片结构的缺陷浓度Nt约为1019m-3、吸收区中的缺陷浓度NInGaAs约为7×1015m-3。由于芯片结构的缺陷主要来源于InAlAs/InAlGaAs倍增区和InGaAs吸收区, 而吸收区缺陷占比很少, 因此认为缺陷主要来自于异质结InAlAs/InAlGaAs倍增区。
InAlAs/InAlGaAs雪崩光电二极管 暗电流 表面漏电流 缺陷辅助隧穿电流 缺陷浓度 InAlAs/InAlGaAs APD dark current surface leakage current trap-assisted tunneling current defect concentration