新型垂直沟道的NPN型偶载场效应晶体管的设计及特性

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作者 任永玲 于理科 +1 位作者 李国辉 姬成周 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期63-66,共4页

研制了一种新模式的半导体场效应晶体管——垂直沟道的偶载场效应晶体管(VDCFET) ,这种结构可以避免现有光刻技术的制约 ,使用常规的半导体双极晶体管工艺 ,既可把有效沟道长度减短 ,大大提高器件的速度 ,又可将电源电压降低到小于 1 V... 研制了一种新模式的半导体场效应晶体管——垂直沟道的偶载场效应晶体管(VDCFET) ,这种结构可以避免现有光刻技术的制约 ,使用常规的半导体双极晶体管工艺 ,既可把有效沟道长度减短 ,大大提高器件的速度 ,又可将电源电压降低到小于 1 V,大幅度降低功耗 ,改进其电学性能 .本器件可应用于高频电路、D触发器、环振电路及反相器等重要电路 .从纵向和横向报道了器件的设计思想 ,并给出了器件特性的测量结果 . 展开更多

关键词 垂直沟道的偶载场效应晶体管 系统级芯片 有效沟道长度

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3000V 10A 4H-SiC结型场效应晶体管的设计与制造 被引量：6

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作者 刘涛 陈刚 +6 位作者 黄润华 柏松 陶永洪 汪玲 刘奥 李赟 赵志飞 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期187-190,共4页

介绍了一种常开型高压4H-SiC JFET的仿真与制造工艺。通过仿真对器件结构和加工工艺进行优化,指导下一步的工艺改进。在N+型4H-SiC衬底上生长掺杂浓度(ND)为1.0×1015 cm-3,厚度为50μm的N-外延层,并采用本实验室开发的SiC JFET工... 介绍了一种常开型高压4H-SiC JFET的仿真与制造工艺。通过仿真对器件结构和加工工艺进行优化,指导下一步的工艺改进。在N+型4H-SiC衬底上生长掺杂浓度(ND)为1.0×1015 cm-3,厚度为50μm的N-外延层,并采用本实验室开发的SiC JFET工艺进行了器件工艺加工。通过测试,当栅极偏压VG=-6V时,研制的SiC JFET可以阻断3 000V电压;当栅极偏压VG=7V、漏极电压VD=3V时,正向漏极电流大于10A,对应的电流密度为100A/cm2。 展开更多

关键词 4H型SiC 垂直沟道结型场效应晶体管 沟槽刻蚀

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浅析结型场效应管沟道类型和工作区类型的判别规则 被引量：1

3

作者 初广前 曹燕 《科技资讯》 2021年第1期59-61,234,共4页

模拟电子技术基础是电气类、自动化类、电子通信类专业的专业基础课,在教学过程中,学生普遍反映场效应管这部分知识比较难学,根据多年的教学积累,笔者归纳总结了结型场效应管沟道类型和工作区域的判别规则。根据已给的开启电压或夹断电... 模拟电子技术基础是电气类、自动化类、电子通信类专业的专业基础课,在教学过程中,学生普遍反映场效应管这部分知识比较难学,根据多年的教学积累,笔者归纳总结了结型场效应管沟道类型和工作区域的判别规则。根据已给的开启电压或夹断电压,还有栅极、漏极和源极电压,通过场效应管的转移特性曲线和输出特性曲线,即可得到判别结果。实践证明,该判决规则行之有效,解决了学生学习中的难题。 展开更多

关键词 结型场效应管 沟道类型 工作区类型 判别规则

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结型场效应晶体管的主要参数的探讨 被引量：3

4

作者 王克亮 闫萍 郭晓丽 《山东电子》 2002年第2期40-41,共2页

本文讨论了结型场效应晶体管的几个主要参数 。

关键词 结型场效应晶体管 夹断电压 饱和电流 沟道电阻 击穿电压 跨导 频率

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结型场效应晶体管的主要参数的探讨

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作者 单满春 《黑龙江科技信息》 2004年第9期26-26,共1页

本文讨论了结型场效应晶体管的几个主要参数,找出影响它们的主要因素。

关键词 结型场效应晶体管 技术参数 夹断电压 饱和电流 沟道电阻 击穿电压 跨导 频率

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沟道形状对无结型多栅器件性能影响探究

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作者 胡梦月 梁仁荣 +1 位作者 王敬 许军 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期380-383,共4页

随着集成电路特征尺寸进入纳米尺度,摩尔定律的延续受到一定的挑战,纳米技术代的晶体管亟需全新的材料、器件结构和工艺集成技术。在器件结构方面,无结型场效应晶体管由于其近似理想的电流电压特性、优良的等比例缩小能力以及极其简单... 随着集成电路特征尺寸进入纳米尺度,摩尔定律的延续受到一定的挑战,纳米技术代的晶体管亟需全新的材料、器件结构和工艺集成技术。在器件结构方面,无结型场效应晶体管由于其近似理想的电流电压特性、优良的等比例缩小能力以及极其简单的制造工艺,受到了人们广泛的关注。通过三维数值仿真工具Synopsys Sentaurus 3DTCAD,对多栅的无结型MOS晶体管进行了数值模拟仿真。并在此基础上探究了无结型器件沟道形状对其电学特性的影响,提出了具有倒角正梯形沟道的多栅无结型晶体管结构,验证了其相较于普通无结多栅型器件更加优良的电学特性,以及栅长下降至20nm以下节点时对短沟道效应的进一步抑制作用。 展开更多

关键词 无结型晶体管 沟道形状 短沟道效应

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新型无结型晶体管特性仿真及性能优化设计

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作者 孙川川 高瑛珂 +3 位作者 王农 李圣龙 赵云富 梁贤赓 《微电子学》 CAS 北大核心 2020年第1期106-111,共6页

随着晶体管特征尺寸缩小至10 nm以下,传统Si基MOSFET面临诸多挑战,而新型沟道材料和器件结构将有望进一步提升器件性能。基于绝缘体上锗衬底的无结型晶体管(GOI-JLT)制作工艺简单、电学特性优良,有望在空间电子系统中应用。利用TCAD仿... 随着晶体管特征尺寸缩小至10 nm以下,传统Si基MOSFET面临诸多挑战,而新型沟道材料和器件结构将有望进一步提升器件性能。基于绝缘体上锗衬底的无结型晶体管(GOI-JLT)制作工艺简单、电学特性优良,有望在空间电子系统中应用。利用TCAD仿真软件Sentaurus,研究了GOI-JLT的电学特性,提出一种通过调节沟道掺杂分布来优化器件性能的方法。仿真结果表明,沟道采用高斯掺杂分布,能显著降低器件关态漏电流(降低约三个数量级),提高开关比(提高约三个数量级),抑制短沟道效应。 展开更多

关键词 无结型晶体管 绝缘体上锗 沟道掺杂分布 短沟道效应 TCAD仿真

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环栅树状场效应晶体管的电学特性

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作者 刘江南 刘伟景 +1 位作者 潘信甫 李清华 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第8期652-657,共6页

环栅树状场效应晶体管(GAA-TreeFET)是一种在纳米片结构中引入鳍型内桥沟道的新型环栅器件,可以在相同平面面积上实现更大的驱动电流。基于Sentaurus TCAD数值仿真,构建了TreeFET结构模型,通过改变其内桥宽度(WIB)和内桥高度(HIB),分析... 环栅树状场效应晶体管(GAA-TreeFET)是一种在纳米片结构中引入鳍型内桥沟道的新型环栅器件,可以在相同平面面积上实现更大的驱动电流。基于Sentaurus TCAD数值仿真,构建了TreeFET结构模型,通过改变其内桥宽度(WIB)和内桥高度(HIB),分析了鳍型内桥结构参数对TreeFET电学特性的影响。结果表明,随着内桥宽度的减小,器件短沟道效应得到抑制,纳米片中的电子密度上升。随着内桥高度的增加,器件驱动电流增大,栅控能力增强;然而,内桥高度的增加也导致了载流子的输运路径变长,限制了器件电学性能的优化。所获得的仿真结果和理论分析对TreeFET电学性能的进一步优化以及未来高性能集成电路器件的设计和应用有一定的参考意义。 展开更多

关键词 环栅(GAA) 树状场效应晶体管(TreeFET) 鳍型内桥沟道 电学特性 TCAD

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一种新型P沟道VDMOS复合耐压终端 被引量：2

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作者 蒲石 杜林 张得玺 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期70-74,共5页

针对终端结构耐压的提高,研究了高压P沟道垂直导电双扩散型场效应晶体管的场限环和场板复合耐压终端结构,提出了一种采用单N+偏移区场限环和多级场板复合的耐压终端结构.仿真发现,该结构能更有效地改善器件主结的边缘电场分布,从而提高... 针对终端结构耐压的提高,研究了高压P沟道垂直导电双扩散型场效应晶体管的场限环和场板复合耐压终端结构,提出了一种采用单N+偏移区场限环和多级场板复合的耐压终端结构.仿真发现,该结构能更有效地改善器件主结的边缘电场分布,从而提高了器件的整体击穿电压.根据以上理论,将该结构运用在一款大功率P沟道垂直导电双扩散型场效应晶体管器件上.经流片测试结果表明,该P沟道垂直导电双扩散型场效应晶体管器件样品的击穿电压为-90V,与仿真结果中主结击穿电压达到-91V有很好的吻合,证明了该结构设计的正确性. 展开更多

关键词 P沟道垂直导电双扩散型场效应晶体管 终端结构 场限环 N+偏移区 多级场板

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复合沟道氟离子增强型AlGaN/GaN HEMT的研究 被引量：2

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作者 蔡金勇 周琦 +6 位作者 罗小蓉 陈万军 范远航 熊佳云 魏杰 杨超 张波 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期409-414,共6页

提出一种复合沟道氟离子(F-)增强型AlGaN/GaN HEMT(Hybrid-channel enhancement-mode AlGaN/GaN HEMT,HCE-HEMT)新结构。该结构引入高、低浓度F-复合沟道,其中高浓度F-注入区位于沟道靠近源漏两端以调制阈值电压,获得增强型器件;低浓度F... 提出一种复合沟道氟离子(F-)增强型AlGaN/GaN HEMT(Hybrid-channel enhancement-mode AlGaN/GaN HEMT,HCE-HEMT)新结构。该结构引入高、低浓度F-复合沟道,其中高浓度F-注入区位于沟道靠近源漏两端以调制阈值电压,获得增强型器件;低浓度F-区位于沟道中部以调制肖特基栅电极的正向开启电压,增加器件承受的栅电压摆幅,但它对其下方二维电子气的耗尽作用很弱。同时,高浓度区只占栅长的40%,减轻高浓度F-对沟道的影响,提升器件的电流能力。利用Sentaurus软件仿真,结果显示,与传统F-增强型AlGaN/GaN HEMT相比,HCE-HEMT载流能力提高了40.3%,比导通电阻下降了23.3%,同时反向耐压仅下降了5.3%。 展开更多

关键词 氮化镓 异质结场效应管晶体管 增强型 复合沟道

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GaN HFET沟道中的强场峰和背势垒 被引量：1

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作者 薛舫时 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期203-210,214,共9页

研究了背势垒、场板电极、电流崩塌、短沟道效应及源-漏穿通等GaN HFET的热点课题及其关联。高漏压下沟道阱中的强场峰和背势垒的相互作用是决定上述热点课题的关键。介绍、分析了目前国外用Silvaco有限元经典模拟软件计算的结果,发现... 研究了背势垒、场板电极、电流崩塌、短沟道效应及源-漏穿通等GaN HFET的热点课题及其关联。高漏压下沟道阱中的强场峰和背势垒的相互作用是决定上述热点课题的关键。介绍、分析了目前国外用Silvaco有限元经典模拟软件计算的结果,发现这些理论计算的能带都向缓冲层末端倾斜,电子从沟道阱转移到缓冲层末端,不能用来研究上述课题和进行器件优化设计。提出了新的量子模拟理念,用沟道阱的量子限制解开了上述难题。量子模拟结果解释了上述课题的实验结果及其关联,有望从沟道强场峰和背势垒的相互作用研究中优化设计出高漏压工作的大功率、高效GaN HFET。 展开更多

关键词 氮化镓异质结场效应晶体管 沟道中的强场峰 背势垒 电流崩塌 场板电极 短沟道效应 源-漏穿通

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1000V 4H-SiC VDMOS结构设计与特性研究

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作者 李尧 牛瑞霞 +6 位作者 王爱玲 王奋强 蓝俊 张栩莹 张鹏杰 刘良朋 吴回州 《半导体光电》 CAS 北大核心 2024年第3期378-383,共6页

设计并优化了一种基于4H-SiC的1000V垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS),在留有50%的裕度后,通过Silvaco仿真软件详细研究了器件各项参数与耐压特性之间的关系。经优化,器件的阈值电压为2.3V,击穿电压达1525V,相较于相同耐... 设计并优化了一种基于4H-SiC的1000V垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS),在留有50%的裕度后,通过Silvaco仿真软件详细研究了器件各项参数与耐压特性之间的关系。经优化,器件的阈值电压为2.3V,击穿电压达1525V,相较于相同耐压条件下的Si基VDMOS,4H-SiC VDMOS的击穿电压提升了12%。此外,击穿时4H-SiC VDMOS表面电场分布相对均匀,最大值为3.4×10^(6)V/cm。终端有效长度为15μm,约为Si基VDMOS的6%,总体面积减小了近1/10。并且4H-SiC VDMOS结构简单,与相同耐压条件下的Si基VDMOS相比,未增加额外的工艺步骤,易于实现。 展开更多

关键词 4H-SIC 垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管 击穿电压 漂移区参数 沟道长度

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1200V常开型4H-SiC VJFET 被引量：3

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作者 倪炜江 李宇柱 +5 位作者 李哲洋 李赟 管邦虎 陈征 柏松 陈辰 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期103-106,共4页

用沟槽和离子注入方法在自主外延的4H导通型碳化硅晶圆上研制了垂直沟道结型场效应晶体管(VJFET)。在栅电压VG=-10 V时阻断电压达到1 200 V;在VG=2.5 V,VD=2V时的电流密度为395 A/cm2,相应的比导通电阻为5.06 mΩ·cm2。分析发现欧... 用沟槽和离子注入方法在自主外延的4H导通型碳化硅晶圆上研制了垂直沟道结型场效应晶体管(VJFET)。在栅电压VG=-10 V时阻断电压达到1 200 V;在VG=2.5 V,VD=2V时的电流密度为395 A/cm2,相应的比导通电阻为5.06 mΩ·cm2。分析发现欧姆接触电阻是导通电阻的重要组成部分,改善欧姆接触可以进一步降低导通电阻。 展开更多

关键词 4H碳化硅 常开型 垂直沟道结型场效应晶体管 比导通电阻

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一种具有辅助耗尽效应的BiCMOS NJFET

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作者 冯金荣 冯全源 陈晓培 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期682-685,共4页

基于BiCMOS工艺,提出了一种N沟道结型场效应晶体管(NJFET)。该NJFET通过在MOS管的栅极与漏极之间的N阱层上注入P型杂质,形成P型底部埋层(P-BOT)层。利用PBOT层的辅助耗尽效应来避免NJFET过早横向击穿,达到提高NJFET源-漏击穿电压的目的... 基于BiCMOS工艺,提出了一种N沟道结型场效应晶体管(NJFET)。该NJFET通过在MOS管的栅极与漏极之间的N阱层上注入P型杂质,形成P型底部埋层(P-BOT)层。利用PBOT层的辅助耗尽效应来避免NJFET过早横向击穿,达到提高NJFET源-漏击穿电压的目的。采用Sentaurus TCAD软件对该BiCMOS NJFET的击穿电压进行仿真。结果表明,该NJFET的击穿电压达104V,在相同N阱掺杂浓度下,比传统NJFET提高了57.6%。 展开更多

关键词 N沟道结型场效应晶体管 降低表面电场 击穿电压 BICMOS

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场效应器件

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作者 孺子牛 《微纳电子技术》 1971年第9期1-33,共33页

除双极晶体管外,场效应晶体管是集成电路中已经采用的重要有源器件。本章将讨论结型和金属—绝缘体—半导体(MIS)场效应晶体管的物理理论、电特性、等效电路、线性和开关电路应用以及大规模集成等。引言 1.电压控制的电阻信号放大的概... 除双极晶体管外,场效应晶体管是集成电路中已经采用的重要有源器件。本章将讨论结型和金属—绝缘体—半导体(MIS)场效应晶体管的物理理论、电特性、等效电路、线性和开关电路应用以及大规模集成等。引言 1.电压控制的电阻信号放大的概念与电阻的调制有关。场效应原理可简单地解释为电压控制的电阻,意思是电阻的某些特性是与电压有关。 展开更多

关键词 结型场效应晶体管 体一 少数载流子 沟道长度 漏电流 反型层 栅电极 半导体表面 夹断电压 耗尽层 微微法 栅氧化层 多数载流子 载流子(半导体) 沟道区 五极管 移位寄存器 反相器 方程式 方程 载流子浓度 载流子密度 金属 金属材料

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高压SiC JFET研究进展

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作者 陈刚 柏松 +4 位作者 李赟 陶然 刘奥 杨立杰 陈堂胜 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期224-227,283,共5页

利用自主生长的SiC外延材料,采用干法刻蚀μm级密集深槽工艺技术和高能、高剂量离子注入结合高温激活退火方法,进行SiC电力电子JFET器件的开发,研制出常开型、常关型SiC JFET器件,反向阻断电压都达到1 700V,正向电流达3.5A。常开型JFET... 利用自主生长的SiC外延材料,采用干法刻蚀μm级密集深槽工艺技术和高能、高剂量离子注入结合高温激活退火方法,进行SiC电力电子JFET器件的开发,研制出常开型、常关型SiC JFET器件,反向阻断电压都达到1 700V,正向电流达3.5A。常开型JFET的夹断电压在-1.7V,最大跨导Gm为0.52S,比导通电阻最小到4.6mΩ.cm2;常关型JFET的夹断电压在0.9V,最大跨导Gm为1.07S,比导通电阻最小到4.2mΩ.cm2。常开型与常关型器件的栅流开启时栅电压差距小,常开型VG=3.5V时,栅流开始出现,常关型VG=3.3V时,栅流开始出现。 展开更多

关键词 碳化硅 电力电子 垂直沟道结型场效应晶体管

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200V高压大电流VDMOS的研制 被引量：2

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作者 胡佳贤 韩雁 +2 位作者 张世峰 张斌 宋波 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期85-89,共5页

介绍了自主研制的200 V/40 A VDMOS晶体管的设计优化过程及研制结果。该器件采用JFET注入和浅P-body方法降低导通电阻,提高电流密度,采用优化的N掺杂硅外延材料优化导通电阻和击穿电压。测试结果表明击穿电压高于215 V,特征导通电阻1.2... 介绍了自主研制的200 V/40 A VDMOS晶体管的设计优化过程及研制结果。该器件采用JFET注入和浅P-body方法降低导通电阻,提高电流密度,采用优化的N掺杂硅外延材料优化导通电阻和击穿电压。测试结果表明击穿电压高于215 V,特征导通电阻1.2Ω.mm2,导通电流可达40 A;同时设计了ESD防护,HBM值7.5 kV;芯片总面积小于31.25 mm2,可采用TO220封装。 展开更多

关键词 垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管 大电流 导通电阻 结型场效应区注入 静电防护

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原位AFM自感应PRC力传感器读数漂移的有源漂移抑制法

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作者 唐飞扬 谷森 +3 位作者 陈俊 胡志平 孟庆林 汝长海 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第3期229-235,共7页

为解决面向扫描电子显微镜(SEM)的原位原子力显微镜(AFM)工作时SEM的聚焦电子束引起原位AFM自感应压阻式微悬臂梁(PRC)力传感器读数持续漂移的难题,首先建立原位AFM自感应PRC力传感器的p沟道结型场效应晶体管(JFET)读数漂移模型,分析SE... 为解决面向扫描电子显微镜(SEM)的原位原子力显微镜(AFM)工作时SEM的聚焦电子束引起原位AFM自感应压阻式微悬臂梁(PRC)力传感器读数持续漂移的难题,首先建立原位AFM自感应PRC力传感器的p沟道结型场效应晶体管(JFET)读数漂移模型,分析SEM聚焦电子束对自感应PRC产生干扰的原因;然后提出了基于原位AFM自感应PRC力传感器p沟道JFET模型的有源漂移抑制法,即先对自感应PRC的栅极进行导电连接,再通过控制施加在自感应PRC栅极上的补偿电压消除SEM聚焦电子束对自感应PRC的干扰。实验结果表明,当补偿电压从未施加上升至40 V时,原位AFM自感应PRC力传感器读数的漂移率从约13 nm/min下降到1 nm/min左右,同时对自感应PRC及其信号调理电路均无损伤。该方法能有效消除SEM聚焦电子束对原位AFM自感应PRC力传感器的影响。 展开更多

关键词 有源漂移抑制法 原位原子力显微镜(AFM) 扫描电子显微镜(SEM) 自感应压阻式微悬臂梁(PRC)力传感器 聚焦电子束 p沟道结型场效应晶体管(JFET)模型

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功率VDMOS器件抗SEGR的仿真研究 被引量：1

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作者 黄学龙 贾云鹏 +1 位作者 李劲 苏宏源 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第8期113-117,共5页

针对功率垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS)器件单粒子辐射在空间辐射环境下的要求,从重粒子对VDMOS器件的辐射机理及作用过程出发,通过对200 V抗辐射VDMOS器件进行大量仿真研究发现,器件的元胞间距对VDMOS的抗单粒子栅穿(... 针对功率垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS)器件单粒子辐射在空间辐射环境下的要求,从重粒子对VDMOS器件的辐射机理及作用过程出发,通过对200 V抗辐射VDMOS器件进行大量仿真研究发现,器件的元胞间距对VDMOS的抗单粒子栅穿(SEGR)能力有很大的影响,由分析结果可以看出,当元胞间距减小为1 jxm时对于栅氧层表面电场的改善最为明显,但是导通压降会明显提高。为了在提高抗SEGR能力的同时,使器件的导通压降值适当,在两个元胞之间加入了结型场效应晶体管(JFET)电荷泄放区结构,在保证器件的基本特性的同时,抗SEGR能力也得到明显改善。 展开更多

关键词 垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管 结型场效应晶体管 单粒子栅穿

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MP3/MP4播放器常用三极管及场效应管介绍(下) 被引量：1

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作者 李伟 《家电检修技术》 2011年第4期16-17,共2页

JFET的概念图和符号，如图5所示。 4．场效应管的型号命名方法 现行场效应管有两种命名方法：第一种命名方法与双极型三极管相同。第一位为数字“3”。第二位字母代表材料，D是P型硅，反型层是N沟道；C是N型硅，反型层是P字母沟道。... JFET的概念图和符号，如图5所示。 4．场效应管的型号命名方法 现行场效应管有两种命名方法：第一种命名方法与双极型三极管相同。第一位为数字“3”。第二位字母代表材料，D是P型硅，反型层是N沟道；C是N型硅，反型层是P字母沟道。第三位字母表示种类：J字母代表结型场效应管； 展开更多

关键词 结型场效应管 双极型三极管 MP4播放器 MP3 命名方法 JFET N沟道 反型层

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