王旸[1]（2010）在《SiCOI器件结构的研究》文中进行了进一步梳理为了将SiC材料的优点和SOI技术优势有机结合,本文提出了一种新的SiCOI（Silicon Carbide On Insulator）结构,并利用二维器件模拟软件ISE-TCAD对器件的各种特性进行了模拟分析。首先结合SiC材料的特点,选取了适于SiC器件模拟的物理模型,建立了4H-SiC材料参数组,为后续器件的模拟分析奠定基础。调用ISE二维器件模拟软件的器件模拟模块,针对所设计的SiCOI MESFET的转移特性进行了模拟分析,得到了如下规律:当器件沟道区厚度从0.13μm增大到0.3μm时,器件的阈值电压从-1V变为-4.4V;若器件门极栅长设定为1μm至3μm时,器件的阈值电压变化为-5.5V至-4.9V;器件源层掺杂浓度从8×1016/cm3提高到1.2×1017/cm3时,器件的阈值电压从-3.1V变为-6.2V。这表明器件结构对器件性能影响显着。通过对器件输出特性和击穿特性的模拟,得到了不同条件下器件的特性曲线。模拟发现减小门极栅长、增大有源层厚度,有助于改善器件的输出特性;同时发现SiCOI具有比较好的击穿特性。对SiCOI MESFET的温度特性也进行了模拟分析,研究了温度对器件电学特性的影响。本文在半导体器件模拟等方面的工作为更加深入的研究SiCOI MESFET器件奠定初步的基础。
龚欣[2]（2007）在《GaN异质结双极晶体管及相关基础研究》文中认为宽禁带GaN材料由于其优良的电特性和材料特性在大功率微波和毫米波器件应用领域引起了广泛关注。本文主要关注氮化物基异质结双极晶体管（HBT）及其相关技术。由于Ⅲ-V族氮化物HBT优良的器件线性度和高温高功率特性,它被认为是未来的一种理想器件。虽然GaN材料在高频高功率应用领域很有优势,但是无论从理论上还是实验上,都还需要克服一系列难题。目前对GaN基电子器件特别是GaN HBT的研究还处于初级阶段,器件工作的很多机理还没有定论。本文正是在这种背景下,针对目前GaN HBT研究中存在的问题从理论和实验两个方面进行了探索。论文首先介绍了异质结双极晶体管的基本理论。详细描述了半导体异质结的能带图、空间电荷区的电势电场分布及其载流子的输运,采用热电子发射和扩散模型相结合的思想推导了非平衡突变异质结界面处准费米能级的断续,以及适用于异质结的Shockley边界条件。并在此基础上给出了理想突变异质结及异质结双极晶体管的伏安特性。器件模拟为器件设计指明了方向,对器件的研制具有非常重要的指导作用。因此,论文在模拟器Atlas上搭建了GaN HBT器件模拟平台,对GaN HBT器件进行了数值模拟。研究了极化效应和发射区渐变对GaN HBT器件特性的影响。结果显示：对于Ga面向上的材料,极化效应对器件特性影响不大,而发射区组分渐变可以消除导带尖峰,提高电子的注入效率。详细讨论了GaN HBT纵向设计（发射区、基区和集电区设计）中要注意的问题。GaN器件不同于硅半导体器件,它的材料层的掺杂都是原位的,因此对于GaN器件来说,材料生长是关键环节。本文详细介绍了GaN HBT材料生长的工艺流程,对所生长出的材料特别是p型GaN材料进行了微分析。结果表明：我们生长的p型GaN材料有较好的结晶质量和电特性,Ga（Mg）/N比为1.106,缺陷密度约为3×1018cm-2。GaN HBT制作中,已刻蚀p型GaN表面金属接触的非欧姆特性是严重影响器件特性的因素。论文针对此问题重点对刻蚀表面的p型欧姆接触进行了研究。方面优化刻蚀条件获取低刻蚀损伤的p型基区刻蚀表面;另一方面还摸索了修复并降低刻蚀损伤的方法。论文对研制GaN HBT的核心问题进行研究。给出了GaN HBT的器件版图,进行了CB结二极管的制作和特性分析,二极管的导通电压约为4V,反向击穿电压大于50V；给出了GaN HBT器件的详细工艺流程,对GaN HBT器件进行了试制,并对其进行了测试分析。分析表明,p型基区未能很好的掺杂、基区太薄以及工艺中的过刻蚀、Mg的记忆效应及高温下的扩散会造成器件IC-VCE曲线呈现电阻特性。此外,利用本文建立的器件仿真平台,论文还对SiCOI （SiC On Insulator） MESFET器件进行了研究,提出了一种可以大大提高器件击穿电压的新型器件结构——介质槽隔离结构,并对其进行了优化,发现多台阶介质槽阻断结构是一种更好的器件结构,可以在不影响器件其他特性如频率特性的基础上,大大提高器件的击穿电压。
龚欣,张进城,郝跃[3]（2004）在《多台阶介质槽隔离的SiCOI MESFET器件》文中提出用二维器件仿真软件 MEDICI对 Si COI（Si C on insulator） MESFET的击穿特性进行了研究 ,提出了一种新的 Si COI MESFET器件介质槽隔离结构 ,即多台阶介质槽隔离结构 .研究结果表明 ,与单介质槽隔离 Si COI MES-FET相比 ,多台阶结构在保持高击穿电压的情况下 ,可以大大提高器件的饱和漏电流和跨导 .多台阶介质槽隔离Si COI MESFET是一种兼顾高击穿电压和大电流的功率器件结构
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本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 SiC 材料发展现状 |
| 1.2 SiCOI MESFET 的研究意义 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 第二章 器件结构的建立与物理模型选取 |
| 2.1 结构模型的建立 |
| 2.1.1 器件结构的建立 |
| 2.1.2 结构参数的选取 |
| 2.2 物理模型的选取 |
| 2.2.1 软件介绍 |
| 2.2.2 物理模型选取 |
| 2.2.2.1 复合模型 |
| 2.2.2.2 能带模型 |
| 2.2.2.3 迁移率模型 |
| 2.2.2.4 不完全电离模型 |
| 2.2.3 参数修改 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章SiCOI 器件的转移特性分析 |
| 3.1 SiCOI 器件转移特性分析 |
| 3.2 有源层厚度对阈值电压的影响 |
| 3.3 门极栅长对阈值电压的影响 |
| 3.4 有源层掺杂浓度对阈值电压的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章SiCOI 器件的输出特性和击穿特性分析 |
| 4.1 SiCOI 器件输出特性分析 |
| 4.1.1 有源层掺杂浓度对输出特性的影响 |
| 4.1.2 有源层厚度对输出特性的影响 |
| 4.1.3 门极栅长对输出特性的影响 |
| 4.2 SiCOI 器件击穿特性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 SiCOI 器件的温度特性 |
| 5.1 SiCOI 器件温度特性分析 |
| 5.2 不同温度对器件阈值电压分析 |
| 5.2.1 有源层掺杂浓度及环境温度变化对器件性能影响 |
| 5.2.2 有源层厚度及环境温度变化对器件性能影响 |
| 5.2.3 门极栅长及环境温度变化对器件性能影响 |
| 5.3 不同温度对器件输出特性影响 |
| 5.3.1 有源层掺杂浓度及环境温度对输出特性的影响 |
| 5.3.2 有源层厚度及环境温度对输出特性的影响 |
| 5.3.3 门极栅长及环境温度对输出特性的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 发表论文情况 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 GaN异质结双极晶体管(HBT)的研究意义 |
| §1.1.1 GaN材料的优势 |
| §1.1.2 异质结双极晶体管(HBT)概述 |
| §1.1.3 GaN HBT |
| 1.2 GaN HBT发展现状及主要问题 |
| §1.2.1 GaN HBT发展现状 |
| §1.2.2 GaN HBT的研究中存在的问题 |
| 1.3 本文的主要研究工作 |
| 第二章 异质结器件基础 |
| 2.1 半导体异质结 |
| §2.1.1 理想异质结的空间电荷区和能带图 |
| §2.1.2 理想突变异质结的伏安特性 |
| 2.2 异质结双极晶体管 |
| §2.2.1 HBT电流输运 |
| §2.2.2 HBT复合电流 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 GaN HBT的仿真及理论研究 |
| 3.1 模拟工具及物理模型 |
| 3.2 物理模型的实验验证 |
| 3.3 GaN HBT的纵向结构设计 |
| §3.3.1 发射区设计 |
| §3.3.2 基区设计 |
| §3.3.3 集电区设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 GaN HBT材料的制备与表征 |
| 4.1 材料生长设备及机理 #4Q |
| §4.1.1 自主研制的MOCVD系统简介 |
| §4.1.2 MOCVD技术生长GaN晶体薄膜的生长机理与模式 |
| 4.2 GaN HBT材料生长流程 |
| 4.3 GaN HBT材料表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 GaN HBT关键工艺研究 |
| 5.1 p型GaN欧姆接触 |
| §5.1.1 欧姆接触理论 |
| §5.1.2 欧姆接触制作工艺 |
| §5.1.3 金属结构和退火温度对欧姆接触的影响 |
| 5.2 干法刻蚀技术研究 |
| §5.2.1 GaN基材料刻蚀技术概述 |
| §5.2.2 低损伤刻蚀技术 |
| §5.2.3 刻蚀损伤恢复 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 GaN HBT器件制造 |
| 6.1 GaN HBT的版图设计 |
| 6.2 CB结二极管制造及特性分析 |
| 6.3 GaN HBT制作 |
| §6.3.1 工艺流程 |
| §6.3.2 测试分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 新型高击穿SiCOI MESFET研究 |
| 7.1 SiCOI MESFET击穿机理研究 |
| 7.2 介质槽阻断SiCOI MESFET |
| 7.3 多台阶介质槽阻断SiCOI MESFET |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 论文期间研究成果 |
| 1 引言 |
| 2 多台阶介质槽隔离SiCOI MESFET的模拟方法 |
| 3 模拟结果与分析 |
| 4 结论 |
