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功率金属-氧化物半导体场效应晶体管静电放电栅源电容解析模型的建立
1
作者 苏乐 王彩琳 +3 位作者 谭在超 罗寅 杨武华 张超 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期346-359,共14页
在实际静电放电测试时,发现各种功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的静电放电测试结果均呈现出正反向耐压不对称现象,而人体与器件接触时的静电放电过程是不区分正反向的.正反向耐压差异较大对于功率MOSFET或作为静电放电保护... 在实际静电放电测试时,发现各种功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的静电放电测试结果均呈现出正反向耐压不对称现象,而人体与器件接触时的静电放电过程是不区分正反向的.正反向耐压差异较大对于功率MOSFET或作为静电放电保护器件来说都是无法接受的,其造成器件失效的问题格外凸显.本文通过建立SGT-MOSFET,VUMOSFET和VDMOS在静电放电正反向电压下的栅源电容解析模型,对比分析了三种功率MOSFET器件静电放电正反向耐压不对称及其比值不同的原因,为器件的静电放电测试及可靠性分析提供了理论依据. 展开更多
关键词 功率金属-氧化物半导体场效应晶体管 静电放电 栅源电容 解析模型
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双沟槽SiC金属-氧化物-半导体型场效应管重离子单粒子效应 被引量：1
2
作者 李洋帆 郭红霞 +6 位作者 张鸿 白如雪 张凤祁 马武英 钟向丽 李济芳 卢小杰 《物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2024年第2期234-241,共8页
本文针对第四代双沟槽型碳化硅场效应晶体管升展了不同源漏偏置电压下208 MeV锗离子辐照实验,分析了器件产生单粒子效应的物理机制.实验结果表明,辐照过程中随着初始偏置电压的增大,器件漏极电流增长更明显;在偏置电压为400 V时,重离子... 本文针对第四代双沟槽型碳化硅场效应晶体管升展了不同源漏偏置电压下208 MeV锗离子辐照实验,分析了器件产生单粒子效应的物理机制.实验结果表明,辐照过程中随着初始偏置电压的增大,器件漏极电流增长更明显;在偏置电压为400 V时,重离子注量达到9×10^(4)ion/cm^(2),器件发生单粒子烧毁,在偏置电压为500 V时,重离子注量达到3×10^(4)ion/cm^(2),器件发生单粒子烧毁,单粒子烧毁阈值电压在器件额定工作电压的34%(400 V)以下.对辐照后器件进行栅特性测试,辐照过程中偏置电压为100 V的器件泄漏电流无明显变化;200 V和300 V时,器件的栅极泄漏电流和漏极泄漏电流都增大.结合TCAD仿真模拟进一步分析器件单粒子效应微观机制,结果表明在低偏压下,泄漏电流增大是因为电场集中在栅氧化层的拐角处,导致了氧化层的损伤;在高偏压下,辐照过程中N-外延层和N+衬底交界处发生的电场强度增大,引起显著的碰撞电离,由碰撞电离产生的局域大电流密度导致晶格温度超过碳化硅的熔点,最终引起单粒子烧毁. 展开更多
关键词 双沟槽sic金属-氧化物-半导体型场效应管 重离子辐照 单粒子烧毁
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垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管电学法热阻测试中测试电流的研究
3
作者 吕贤亮 黄东巍 +1 位作者 周钦沅 李旭 《电气技术》 2020年第8期28-32,39,共6页
本文针对垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管器件电学法热阻测试的关键参数——测试电流的影响因素进行研究,测试电流选择恰当与否是热阻测试的先决条件。通过理论分析和三款典型垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管器件的... 本文针对垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管器件电学法热阻测试的关键参数——测试电流的影响因素进行研究,测试电流选择恰当与否是热阻测试的先决条件。通过理论分析和三款典型垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管器件的试验验证,得出一种通过测试电流自升温、测试延迟时间及校温曲线这3个方面有效确定垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管器件电学法热阻测试时测试电流的方法。 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器件 电学法热阻 测试电流 测试延迟时间 校温曲线
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U型槽刻蚀工艺对GaN垂直沟槽型金属-氧化物-半导体场效应晶体管电学特性的影响 被引量：2
4
作者 陈扶 唐文昕 +3 位作者 于国浩 张丽 徐坤 张宝顺 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期263-269,共7页
U型槽的干法刻蚀工艺是GaN垂直沟槽型金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)器件关键的工艺步骤,干法刻蚀后GaN的侧壁状况直接影响GaN MOS结构中的界面态特性和器件的沟道电子输运.本文通过改变感应耦合等离子体干法刻蚀工艺中的射频... U型槽的干法刻蚀工艺是GaN垂直沟槽型金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)器件关键的工艺步骤,干法刻蚀后GaN的侧壁状况直接影响GaN MOS结构中的界面态特性和器件的沟道电子输运.本文通过改变感应耦合等离子体干法刻蚀工艺中的射频功率和刻蚀掩模,研究了GaN垂直沟槽型MOSFET电学特性的工艺依赖性.研究结果表明,适当降低射频功率,在保证侧壁陡直的前提下可以改善沟道电子迁移率,从35.7 cm^2/(V·s)提高到48.1 cm^2/(V·s),并提高器件的工作电流.沟道处的界面态密度可以通过亚阈值摆幅提取,射频功率在50 W时界面态密度降低到1.90×10^12 cm^-2·eV^-1,比135 W条件下降低了一半.采用SiO2硬刻蚀掩模代替光刻胶掩模可以提高沟槽底部的刻蚀均匀性.较薄的SiO2掩模具有更小的侧壁面积,高能离子的反射作用更弱,过刻蚀现象明显改善,制备出的GaN垂直沟槽型MOSFET沟道场效应迁移率更高,界面态密度更低. 展开更多
关键词 GaN垂直沟槽型金属-氧化物-半导体场效应晶体管 U型槽 射频功率 刻蚀掩模
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金属——氧化物——半导体场效应晶体管（MOSFET）
5
作者 吴腾奇 《广东电子》 1994年第8期58-65,共8页
关键词 金属 氧化物 半导体 场效应晶体管 mosfet
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金属氧化物半导体场效应晶体管中总剂量效应导致的阈值电压漂移研究现状
6
作者 刘一宁 王任泽 +5 位作者 杨亚鹏 王宁 冯宗洋 贾林胜 张建岗 李国强 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期663-670,共8页
为了研发可用于核与辐射应急响应与准备的机器人,对比了多种具有不同结构和生产工艺的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)由于总剂量效应(TID)导致的阈值电压漂移(ΔVth)。注意到了栅宽和栅长对器件耐辐射能力的影响在体CMOS器件和... 为了研发可用于核与辐射应急响应与准备的机器人,对比了多种具有不同结构和生产工艺的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)由于总剂量效应(TID)导致的阈值电压漂移(ΔVth)。注意到了栅宽和栅长对器件耐辐射能力的影响在体CMOS器件和纳米线(NW)MOSFET器件之间、高的和低的工艺节点之间的不同,并从辐射诱导的窄通道效应(RINCE)和辐射诱导的短通道效应(RISCE)两方面解释了这种区别的原因。发现近年来前沿的一些研究在考虑辐射效应时,修正了负偏压不稳定性(NBTI)的影响。并讨论了几种新型器件包括锗沟道、氮化镓沟道管和具有特殊几何布局的晶体管。此外,介绍了计算机辅助设计技术(TCAD)在几种新型场效应管的机理研究和建模验证中的应用。 展开更多
关键词 总剂量效应(TID) 阈值电压漂移 金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet) TCAD
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窄禁带源漏区金属氧化物半导体场效应晶体管
7
作者 文争 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期64-64,共1页
关键词 窄禁带源漏区金属氧化物半导体场效应晶体管 mosfet 窄禁带异质材料
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金属氧化物半导体场效应管
8
《现代显示》 2007年第10期70-70,共1页
MOS是一种半导体电路的结构形式，它可用于：（1）采用氧化膜把栅极与沟道绝缘的场效应管；（2）极板；（3）有源区是金属一氧化物半导体的夹心层的电路。而FET是输出电流的大小受输入电压控制的一种电场效应晶体管，α-SiTFT和p—SiTF... MOS是一种半导体电路的结构形式，它可用于：（1）采用氧化膜把栅极与沟道绝缘的场效应管；（2）极板；（3）有源区是金属一氧化物半导体的夹心层的电路。而FET是输出电流的大小受输入电压控制的一种电场效应晶体管，α-SiTFT和p—SiTFT都是基于场效应管的工作原理。MOSFET是由金属、氧化物（SiO2或SiN）及半导体三种材料制成的器件，可以广泛使用在类比电路与数位电路的场效晶体管。 展开更多
关键词 金属氧化物半导体场效应管 mosfet 场效应晶体管 半导体电路 电压控制 输出电流 类比电路 氧化膜
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高功率微波作用下热载流子引起n型金属-氧化物-半导体场效应晶体管特性退化研究 被引量：11
9
作者 游海龙 蓝建春 +2 位作者 范菊平 贾新章 查薇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期485-491,共7页
高功率微波(HPM)通过使半导体器件特性退化和功能失效,从而干扰电子系统无法正常工作.针对金属氧化物半导体(MOS)器件的HPM效应,建立了高功率微波引起n型金属氧化物半导体场效应晶体管(nMOSFET)特性退化的物理过程与模型.器件仿真结果中... 高功率微波(HPM)通过使半导体器件特性退化和功能失效,从而干扰电子系统无法正常工作.针对金属氧化物半导体(MOS)器件的HPM效应,建立了高功率微波引起n型金属氧化物半导体场效应晶体管(nMOSFET)特性退化的物理过程与模型.器件仿真结果中nMOSFET的输出特性曲线显示栅极注入HPM引起器件特性退化,包括阈值电压正向漂移、饱和电流减小、跨导减小等;结合物理模型分析可知,HPM引起的高频脉冲电压使器件进入深耗尽状态,热载流子数目增多,热载流子效应导致器件特性退化.MOS器件的HPM注入实验结果显示,器件特性曲线、器件模型参数变化趋势与仿真结果一致,验证了HPM引起nMOSFET特性退化的物理过程与模型. 展开更多
关键词 高功率微波 n型金属.氧化物-半导体场效应晶体管 热载流子 特性退化
原文传递
SiC半导体不同晶面氧化机理及动力学的研究进展 被引量：5
10
作者 赵春阳 王恩会 侯新梅 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期594-602,共9页
SiC作为一种综合性能优异宽禁带半导体,在金属氧化物半导体场效应晶体管中具有广泛的应用.然而SiC热氧化生成SiO_(2)的过程具有各向异性,导致不同晶面上的氧化速率差异较大,这会对半导体器件的性能产生不利影响,因而研究SiC各个晶面上Si... SiC作为一种综合性能优异宽禁带半导体,在金属氧化物半导体场效应晶体管中具有广泛的应用.然而SiC热氧化生成SiO_(2)的过程具有各向异性,导致不同晶面上的氧化速率差异较大,这会对半导体器件的性能产生不利影响,因而研究SiC各个晶面上SiO_(2)的生长规律尤其重要.建立有效合理的动力学模型是认识上述规律的有效手段.本文从反应机理和拟合准确度两方面对目前具有代表性的改进的Deal-Grove模型(Song模型和Massoud经验关系式)以及硅碳排放模型(Si−C emission model)进行系统研究和比较.在此基础上,分析已有模型的优缺点,提出本课题组建立的真实物理动力学模型应用的可能性,为SiC不同晶面氧化动力学的准确描述提供进一步优化和修正思路. 展开更多
关键词 sic 金属氧化物半导体场效应晶体管 Deal-Grove模型 晶面 氧化
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基于辐照前1/f噪声的金属-氧化物-半导体场效应晶体管辐照退化模型 被引量：5
11
作者 彭绍泉 杜磊 +3 位作者 庄奕琪 包军林 何亮 陈伟华 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期5205-5211,共7页
基于金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)噪声的载流子数涨落和迁移率涨落理论,建立了MOSFET辐照前1/f噪声参量与辐照后分别由氧化层陷阱和界面陷阱诱使阈值电压漂移之间的定量数学模型,并通过实验予以验证.研究结果表明,辐照诱生... 基于金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)噪声的载流子数涨落和迁移率涨落理论,建立了MOSFET辐照前1/f噪声参量与辐照后分别由氧化层陷阱和界面陷阱诱使阈值电压漂移之间的定量数学模型,并通过实验予以验证.研究结果表明,辐照诱生的氧化层陷阱通过俘获和发射过程与沟道交换载流子,在引起载流子数涨落的同时也通过库仑散射导致沟道迁移率的涨落,因此辐照前的1/f噪声幅值正比于辐照诱生的氧化层陷阱数.利用该模型对MOSFET辐照前1/f噪声与辐照退化的相关性从理论上进行了解释,同时也为MOSFET抗辐照能力预测提供理论依据. 展开更多
关键词 1/f噪声 辐照 金属-氧化物-半导体场效应晶体管 陷阱
原文传递
硅纳米管和纳米线场效应晶体管的模拟和比较 被引量：1
12
作者 朱兆旻 张存 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2014年第4期209-213,235,共6页
从硅纳米管和纳米线场效应晶体管的结构出发,先用Silvaco公司的TCAD仿真软件模拟出硅纳米管和纳米线的电势分布,然后根据电势分布依次求出两种器件的有效哈密顿量、非平衡格林函数及自能函数和电子浓度,再从电子浓度推导出电流密度与电... 从硅纳米管和纳米线场效应晶体管的结构出发,先用Silvaco公司的TCAD仿真软件模拟出硅纳米管和纳米线的电势分布,然后根据电势分布依次求出两种器件的有效哈密顿量、非平衡格林函数及自能函数和电子浓度,再从电子浓度推导出电流密度与电压方程,并对其进行了分析比较。仿真结果显示,在沟道横截面积相同的情况下,纳米管器件的阈值电压比纳米线器件的高,且随管内外径之差的增加而减小。栅压比较大的情况下,在饱和区纳米管器件比纳米线器件能提供更大的驱动电流。两者在亚阈值区域表现相似,亚阈值摆幅分别为58和57 mV/dec。纳米管器件的饱和电压比纳米线器件的略小,在饱和区纳米管器件的电流更加平直,短沟道效应更不明显。 展开更多
关键词 纳米管 纳米线 非平衡格林函数 金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet) 器件建模
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重离子源类别对SiC MOSFET单粒子效应的影响
13
作者 郝晓斌 贾云鹏 +4 位作者 周新田 胡冬青 吴郁 唐蕴 赵元富 《航天器环境工程》 CSCD 2024年第5期625-632,共8页
SiC金属−氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)作为第三代航天器用半导体器件,在应用前须经过抗单粒子效应试验评估。文章探究重离子加速器恒定式和脉冲式束流源这两种不同类别的辐照源对SiC MOSFET单粒子效应的影响。试验结果表明两种束... SiC金属−氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)作为第三代航天器用半导体器件,在应用前须经过抗单粒子效应试验评估。文章探究重离子加速器恒定式和脉冲式束流源这两种不同类别的辐照源对SiC MOSFET单粒子效应的影响。试验结果表明两种束流源对SiC MOSFET漏电退化影响不同。采用TCAD对SiC MOSFET单粒子效应进行仿真的结果显示,当2个离子在相差100 ps的间隔时间内轰击器件时,离子间会发生相互作用,使得电场增强,对器件的栅氧化层造成损伤。尽管这种相互作用对器件发生单粒子烧毁的阈值电压无显著影响,但漏电退化现象有明显差异。研究结果可为SiC MOSFET的单粒子效应试验提供参考。 展开更多
关键词 sic金属−氧化物半导体场效应晶体管 功率器件 单粒子效应 重离子加速器 仿真研究 试验研究
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SiC MOSFET的质子单粒子效应
14
作者 史慧琳 郭刚 +4 位作者 张峥 李府唐 刘翠翠 张艳文 殷倩 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第7期654-659,共6页
SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)在深空探测领域具有广阔的应用前景,但空间质子引发的单粒子效应(SEE)对航天器稳定运行造成了严重威胁。对平面栅结构与非对称沟槽栅结构的SiC MOSFET进行了能量为70、100与200 MeV的质子辐照... SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)在深空探测领域具有广阔的应用前景,但空间质子引发的单粒子效应(SEE)对航天器稳定运行造成了严重威胁。对平面栅结构与非对称沟槽栅结构的SiC MOSFET进行了能量为70、100与200 MeV的质子辐照实验。实验结果表明,两种SiC MOSFET的单粒子烧毁(SEB)阈值电压均大于额定漏源电压的75%;SEB阈值电压随质子能量升高而降低。对两种器件进行辐照后栅应力测试发现,两种结构的器件由于沟道不同而对栅应力的响应存在差异;不同的质子能量会在栅极引入不同程度的辐射损伤,低能质子更容易在栅氧化层发生碰撞而引入氧化物潜在损伤。该研究可为揭示SiC MOSFET质子SEE机理和评估抗辐射能力提供参考。 展开更多
关键词 碳化硅(sic) 金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet) 单粒子效应(SEE) 单粒子烧毁(SEB) 电离效应 辐射损伤
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基于电-热-结构耦合分析的SiC MOSFET可靠性研究
15
作者 黄天琪 刘永前 《电气技术》 2024年第8期27-34,共8页
作为应用前景广阔的功率器件,SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的可靠性分析至关重要。基于结构几何、材料特性和边界条件的建模方法可以显著缩短失效分析周期。考虑器件电阻随温度变化的特性,构建电-热-结构耦合的有限元模型,... 作为应用前景广阔的功率器件,SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的可靠性分析至关重要。基于结构几何、材料特性和边界条件的建模方法可以显著缩短失效分析周期。考虑器件电阻随温度变化的特性,构建电-热-结构耦合的有限元模型,针对健康状态及不同失效模式进行温度和应力研究。结果表明,功率循环过程中键合线与芯片连接处受到的热应力最大,焊料层与芯片接触面的边缘位置次之;键合线失效对器件寿命影响最大,且焊料层中心空洞产生的应力大于边缘空洞产生的应力。仿真结果可为提升器件可靠性提供重要参考。 展开更多
关键词 sic金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet) 有限元模型 电-热-结构耦合 键合线失效 焊料层失效
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新一代功率半导体β-Ga2O3器件进展与展望 被引量：3
16
作者 刁华彬 杨凯 +1 位作者 赵超 罗军 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第11期875-887,901,共14页
Ga2O3是一种新兴的超宽禁带半导体材料,具有超宽带隙4.8 eV、超高理论击穿电场8 MV/cm以及超高的Baliga品质因数等优良特性,作为下一代高功率器件材料其越来越受到人们的关注。首先,回顾了宽禁带半导体材料β-Ga2O3的基本性质,包括β-Ga... Ga2O3是一种新兴的超宽禁带半导体材料,具有超宽带隙4.8 eV、超高理论击穿电场8 MV/cm以及超高的Baliga品质因数等优良特性,作为下一代高功率器件材料其越来越受到人们的关注。首先,回顾了宽禁带半导体材料β-Ga2O3的基本性质,包括β-Ga2O3的晶体结构和电学性质,简述了基于β-Ga2O3制造的功率器件,主要包括肖特基势垒二极管(SBD)和金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)。总结回顾了β-Ga2O3SBD和MOSFET近年来的研究进展,比较了不同结构器件的特性,并分析了目前β-Ga2O3功率器件存在的问题。分析表明,β-Ga2O3用于高功率和高压电子器件具有巨大潜力。 展开更多
关键词 β-Ga2O3 超宽禁带半导体 功率器件 肖特基势垒二极管(SBD) 金属-氧化物-半导体场效应晶体管(mosfet)
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安森美半导体推出能降低损耗的低压功率MOSFET新系列,以达到业界更高能效的需求
17
《电子设计工程》 2014年第11期133-133,共1页
推动高能效创新的安森美半导体（ONSemiconductor）推出新系列的6款N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），它们经过设计及优化，提供领先业界能效，优于市场现有器件。
关键词 安森美半导体 功率mosfet 金属氧化物半导体场效应晶体管 能效 新系 低损耗 低压 N沟道
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安森美半导体推出新型高密度沟槽MOSFET
18
《电子元器件应用》 2009年第12期I0002-I0002,共1页
安森美半导体（ON Semieonductor，）推出24款新的30伏（V）、N沟道沟槽（Trench）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。这些MOS—FET采用DPAK、SO-8FL、？8FL及SOIC-8封装，为计算机和游戏机应用中的同步降压转换器提供更高的开... 安森美半导体（ON Semieonductor，）推出24款新的30伏（V）、N沟道沟槽（Trench）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。这些MOS—FET采用DPAK、SO-8FL、？8FL及SOIC-8封装，为计算机和游戏机应用中的同步降压转换器提供更高的开关性能。 展开更多
关键词 mosfet 安森美半导体 金属氧化物半导体场效应晶体管 沟槽 高密度 同步降压转换器 开关性能 N沟道
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安森美半导体扩充功率开关产品阵容,推出高压MOSFET系列
19
《电源技术应用》 2010年第3期71-71,共1页
日蓟，应用于绿色电子产品的首要高性能、高能效硅方案供应商安森美半导体（ON Semiconductor）扩充公司市场领先的功率开关产品阵容，推出包括500V和600V器件的高压功率金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）系列。这些新方案的设计... 日蓟，应用于绿色电子产品的首要高性能、高能效硅方案供应商安森美半导体（ON Semiconductor）扩充公司市场领先的功率开关产品阵容，推出包括500V和600V器件的高压功率金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）系列。这些新方案的设计适合功率因数校正（PFC）和脉宽调制（PWM）段等高压、节能应用的强固要求，在这些应用中，加快导通时间及降低动态功率损耗至关重要。具体而言， 展开更多
关键词 绿色电子产品 安森美半导体 功率开关 mosfet 等高压 金属氧化物半导体场效应晶体管 功率因数校正 节能应用
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安森美半导体推出新的高密度沟槽MOSFET
20
《电子与电脑》 2009年第11期64-64,共1页
安森美半导体（ON Semiconductor）推出24款新的30伏（V）、N沟道沟槽（Trench）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。这些MOSFET采用DPAK、SO-8FL、8FL及SOIC-8封装．为计算机和游戏机应用中的同步降压转换器提供更高的开关性能。
关键词 mosfet 安森美半导体 金属氧化物半导体场效应晶体管 沟槽 高密度 同步降压转换器 开关性能 N沟道
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