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MOSFET栅电流分布的理论建模
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作者 汤玉生 郝跃 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第10期124-127,共4页
小尺寸MOSFET的强场性、场畸变性和漏区尺度比例的增大,使它的分布效应增强.更准确地描述小尺寸器件的栅电流需要分布模型.本文依据“幸运电子”概念,基于我们已创建的沟道和衬底电流的二维分布模型,建立了NMOSFET ... 小尺寸MOSFET的强场性、场畸变性和漏区尺度比例的增大,使它的分布效应增强.更准确地描述小尺寸器件的栅电流需要分布模型.本文依据“幸运电子”概念,基于我们已创建的沟道和衬底电流的二维分布模型,建立了NMOSFET 的电子和空穴栅电流的分布模型.空穴栅电流的分布模型是基于负纵向场加速的新的发射物理过程建立的.所建分布模型包含了更祥尽的热载流子向栅发射的物理过程,这将有利于MOSFET热载流子的损伤分布。 展开更多
关键词 电子栅电流 空穴栅电流 分布模型 MOSFET
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等离子体刻蚀凹栅槽影响AlGaN/GaN HEMT栅电流的机理 被引量:1
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作者 李诚瞻 庞磊 +4 位作者 刘新宇 黄俊 刘键 郑英奎 和致经 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1777-1781,共5页
对等离子体干法刻蚀形成的凹栅槽结构Al GaN/GaN HEMTs肖特基电流增加的机理进行了研究.实验表明,凹栅槽结构Al GaN/GaN HEMTs肖特基栅电流增加一个数量级以上,击穿电压有一定程度的下降.利用AFM和XPS的方法分析Al GaN表面,等离子体干... 对等离子体干法刻蚀形成的凹栅槽结构Al GaN/GaN HEMTs肖特基电流增加的机理进行了研究.实验表明,凹栅槽结构Al GaN/GaN HEMTs肖特基栅电流增加一个数量级以上,击穿电压有一定程度的下降.利用AFM和XPS的方法分析Al GaN表面,等离子体干法刻蚀增加了Al GaN表面粗糙度,甚至出现部分尖峰状突起,增大了栅金属与Al GaN的接触面积;另一方面,等离子体轰击使Al GaN表面出现一定量的N空位,相当于栅金属与Al-GaN接触界面处出现n型掺杂层,使肖特基结的隧道效应加强,降低了肖特基势垒.由此表明,Al GaN表面粗糙度的增加以及一定量的N空位出现是引起栅电流急剧增大的根本原因. 展开更多
关键词 等离子体刻蚀 栅电流 N空位
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一个新的pMOSFET栅电流退化模型 被引量:1
3
作者 张进城 郝跃 +1 位作者 朱志炜 刘海波 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1315-1319,共5页
研究了最大栅电流应力 (即 p MOSFET最坏退化情况 )下 p MOSFET栅电流的退化特性 .实验发现 ,在最大栅电流应力下 ,p MOSFET栅电流随应力时间会发生很大下降 ,而且在应力初期和应力末期栅电流的下降规律均会偏离公认的指数规律 .给出了... 研究了最大栅电流应力 (即 p MOSFET最坏退化情况 )下 p MOSFET栅电流的退化特性 .实验发现 ,在最大栅电流应力下 ,p MOSFET栅电流随应力时间会发生很大下降 ,而且在应力初期和应力末期栅电流的下降规律均会偏离公认的指数规律 .给出了所有这些现象的详细物理解释 ,并在此基础上提出了一种新的用于 p 展开更多
关键词 PMOSFET 热载流子退化 栅电流退化模型 场效应晶体管
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纳米级MOSFET隧穿栅电流量子模型 被引量:1
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作者 王伟 孙建平 顾宁 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期622-625,629,共5页
运用一种全量子模型,研究高k栅介质纳米MOSFET(场效应管)栅电流,特别适用于各种材料高k栅介质和高k叠栅介质纳米MOSFET。使用该方法,研究了高k栅介质中氮含量等元素对栅极电流的影响,并对模拟结果进行了分析比较。结果显示,为了最大限... 运用一种全量子模型,研究高k栅介质纳米MOSFET(场效应管)栅电流,特别适用于各种材料高k栅介质和高k叠栅介质纳米MOSFET。使用该方法,研究了高k栅介质中氮含量等元素对栅极电流的影响,并对模拟结果进行了分析比较。结果显示,为了最大限度减少MOS器件的栅泄漏电流,需要优化介质中的氮含量。通过对比表明,模型与实验结果符合。 展开更多
关键词 MOSFET 高k介质 栅电流 量子模型
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通过直接栅电流测量研究PMOSFET's热载流子损伤
5
作者 张进城 郝跃 刘海波 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期61-64,共4页
通过直接栅电流测量方法研究了热载流子退化和高栅压退火过程中 PMOSFET's热载流子损伤的生长规律 .由此 ,给出了热载流子引起 PMOSFET's器件参数退化的准确物理解释 .
关键词 直接栅电流测量 热载流子损伤 PMOSFET 场效应管
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减少纳米MOS器件栅电流的研究分析
6
作者 王伟 孙建平 +1 位作者 徐丽娜 顾宁 《电子器件》 EI CAS 2006年第3期617-619,623,共4页
采用Schro¨dinger-Poisson方程自洽全量子求解法研究了MOS器件不同介质材料和栅结构栅电流,该模型对栅电流中的三维电流成分用行波统一地计算;对二维栅电流成分通过反型层势阱中准束缚态的隧穿率计算。模拟得出栅极电流与实验结果... 采用Schro¨dinger-Poisson方程自洽全量子求解法研究了MOS器件不同介质材料和栅结构栅电流,该模型对栅电流中的三维电流成分用行波统一地计算;对二维栅电流成分通过反型层势阱中准束缚态的隧穿率计算。模拟得出栅极电流与实验结果符合。研究结果表明,采用高k栅介质材料、p-MOSFET或双栅结构对栅电流的减少有明显的作用,这一结果可望对器件性能作出预计并对其研制提供指导。 展开更多
关键词 高k 栅电流 量子模型 MOSFET
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基于改进共源共栅电流镜的第三代电流传输器
7
作者 王丽娜 陈向东 +1 位作者 李沁莲 梁建 《电子技术应用》 北大核心 2010年第11期59-61,65,共4页
第三代电流传输器CCⅢ(The Third Generation Current Conveyor)的基本模型由于采用基本电流镜,使得电路的DC和AC性能偏低。本文采用不同于原电路的电流镜结构,应用共源共栅电流镜和改进共源共栅电流镜(改进共源共栅电流镜具有较大的输... 第三代电流传输器CCⅢ(The Third Generation Current Conveyor)的基本模型由于采用基本电流镜,使得电路的DC和AC性能偏低。本文采用不同于原电路的电流镜结构,应用共源共栅电流镜和改进共源共栅电流镜(改进共源共栅电流镜具有较大的输出阻抗)提出了一种高性能电流传输器电路结构。 展开更多
关键词 电流传输器 电流模式 共源共栅电流
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重新氧化氮化n-MOSFET's断态栅电流的温度特性
8
作者 徐静平 于军 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第12期24-26,共3页
对采用迅速热处理方法制备的重新氧化氮化n-MOSFET’s 的断态栅电流Ig 的温度特性进行了实验研究和理论分析.研究表明,在合适的氮化和重新氧化条件下,Ig 随温度增加可保持几乎不变.这归因于重新氧化部分恢复了Si/... 对采用迅速热处理方法制备的重新氧化氮化n-MOSFET’s 的断态栅电流Ig 的温度特性进行了实验研究和理论分析.研究表明,在合适的氮化和重新氧化条件下,Ig 随温度增加可保持几乎不变.这归因于重新氧化部分恢复了Si/SiO2 界面处相应于空穴发射的氮化感应致使势垒高度的降低,从而使得在升高的温度下,热空穴注入的增加几乎抵消了雪崩区空穴产生的减小. 展开更多
关键词 MOSFET 断态栅电流 氮化 氧化 温度特性
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基于氧化铪的高k栅介质纳米MOSFET栅电流模型
9
作者 王伟 孙建平 顾宁 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期436-439,444,共5页
运用一种全量子模型研究基于氧化铪的高k栅介质纳米MOSFET栅电流,该方法特别适用于高k栅介质纳米MOS器件,还能用于多层高k栅介质纳米MOS器件。使用该方法研究了基于氧化铪高k介质氮含量等元素对栅极电流的影响。结果显示,为最大限度减少... 运用一种全量子模型研究基于氧化铪的高k栅介质纳米MOSFET栅电流,该方法特别适用于高k栅介质纳米MOS器件,还能用于多层高k栅介质纳米MOS器件。使用该方法研究了基于氧化铪高k介质氮含量等元素对栅极电流的影响。结果显示,为最大限度减少MOS器件的栅电流,需要优化介质中氮含量、铝含量。 展开更多
关键词 高k 栅电流 量子模型
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一种改进的共源共栅电流源的设计
10
作者 徐进 《中国西部科技》 2010年第26期1-2,17,共3页
以基本的镜像电流源电路结构为基础,通过改进提出了一种改进的共源电流源,并应用到1.8GHz的VCO中,对VCO的振荡频率与电流源的关系作了研究,并以TSMC0.25μm工艺库在Hspice中进行了仿真,确定了MOS管的尺寸和电流源的静态指标,仿真结果表... 以基本的镜像电流源电路结构为基础,通过改进提出了一种改进的共源电流源,并应用到1.8GHz的VCO中,对VCO的振荡频率与电流源的关系作了研究,并以TSMC0.25μm工艺库在Hspice中进行了仿真,确定了MOS管的尺寸和电流源的静态指标,仿真结果表明基本达到VCO的要求。 展开更多
关键词 VCO MOS 共源共栅电流 HSPICE
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高k介质纳米MOSFET栅电流和电容模型
11
作者 王伟 孙建平 顾宁 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 EI 2006年第6期6-10,共5页
介绍了一种纳米MOSFET(场效应管)栅电流和电容的统一模型,该模型基于Schr d inger-Poisson方程自洽全量子数值解,特别适用于高k栅介质和多层高k栅介质纳米MOSFET。运用该方法计算了各种结构和材料高k介质的MOSFET栅极电流,并进行了分析... 介绍了一种纳米MOSFET(场效应管)栅电流和电容的统一模型,该模型基于Schr d inger-Poisson方程自洽全量子数值解,特别适用于高k栅介质和多层高k栅介质纳米MOSFET。运用该方法计算了各种结构和材料高k介质的MOSFET栅极电流,并进行了分析比较。模拟得出栅极电流和电容与实验结果符合。 展开更多
关键词 高k 栅电流 量子模型
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本底真空对推力器加速栅截获CEX离子电流 被引量:2
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作者 李忠明 贾艳辉 +1 位作者 李小平 张天平 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期444-448,共5页
离子推力器地面寿命考核和加速寿命试验是在地面真空舱中进行的,真空舱本底真空会对离子推力器性能和寿命特别是加速栅截获电流有重要影响。为了确定20 cm氙离子推力器地面试验本底压力,本文采用PIC-MCC方法,计算了不同本底真空下栅极... 离子推力器地面寿命考核和加速寿命试验是在地面真空舱中进行的,真空舱本底真空会对离子推力器性能和寿命特别是加速栅截获电流有重要影响。为了确定20 cm氙离子推力器地面试验本底压力,本文采用PIC-MCC方法,计算了不同本底真空下栅极系统中性原子位置、密度分布和交换电荷(Charge Exchange,CEX)离子位置、速度和密度分布。模拟计算了在不同真空舱本底真空下20 cm氙离子推力器加速栅极截获的CEX离子电流,与实验结果符合较好,并通过理论方法确定了加速栅电流随真空舱本底真空变化的"拐点"。计算结果可以为离子推力器长寿命考核试验和栅极系统加速寿命试验真空舱本底真空的选择提供了参考。 展开更多
关键词 离子推力器 PIC-MCC方法 交换电荷离子 加速栅电流 真空舱压力
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AlGaAs/InGaAs PHEMT栅电流参数退化模型研究 被引量:1
13
作者 万宁 郭春生 +5 位作者 张燕峰 熊聪 马卫东 石磊 李睿 冯士维 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第15期389-394,共6页
为定量研究在PHEMT栅电流退化过程中,不同失效机理对应的参数退化时间常数及退化比例,本文基于退化过程中物理化学反应中反应量浓度与反应速率的关系,建立了PHEMT栅电流参数退化模型.利用在线实验的方法获得PHEMT电学参数的退化规律,分... 为定量研究在PHEMT栅电流退化过程中,不同失效机理对应的参数退化时间常数及退化比例,本文基于退化过程中物理化学反应中反应量浓度与反应速率的关系,建立了PHEMT栅电流参数退化模型.利用在线实验的方法获得PHEMT电学参数的退化规律,分析参数随时间的退化规律,得到不同时间段内影响栅电流退化的失效机理,并基于栅电流参数退化模型,得到了不同的失效机理对应的参数退化时间常数及退化比例. 展开更多
关键词 PHEMT 栅电流 肖特基接触 退化模型
原文传递
单轴应变Si NMOSFET热载流子栅电流模型 被引量:1
14
作者 吕懿 张鹤鸣 +1 位作者 胡辉勇 杨晋勇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第19期296-302,共7页
热载流子效应产生的栅电流是影响器件功耗及可靠性的重要因素之一,本文基于热载流子形成的物理过程,建立了单轴应变硅NMOSFET热载流子栅电流模型,并对热载流子栅电流与应力强度、沟道掺杂浓度、栅源电压、漏源电压等的关系,以及TDDB(经... 热载流子效应产生的栅电流是影响器件功耗及可靠性的重要因素之一,本文基于热载流子形成的物理过程,建立了单轴应变硅NMOSFET热载流子栅电流模型,并对热载流子栅电流与应力强度、沟道掺杂浓度、栅源电压、漏源电压等的关系,以及TDDB(经时击穿)寿命与栅源电压的关系进行了分析研究.结果表明,与体硅器件相比,单轴应变硅MOS器件不仅具有较小的热载流子栅电流,而且可靠性也获得提高.同时模型仿真结果与单轴应变硅NMOSFET的实验结果符合较好,验证了该模型的可行性. 展开更多
关键词 单轴应变Si 热载流子 栅电流模型
原文传递
阳极电流和屏栅电压对5kW离子推力器性能的影响 被引量:5
15
作者 李建鹏 张天平 +3 位作者 赵以德 李娟 郭德洲 胡竟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1435-1440,共6页
为了研究5kW离子推力器功率宽范围工作能力,采用试验的方法得到阳极电流和屏栅电压与其性能的影响关系。研究结果表明:离子束流随阳极电流增大呈线性增大。当屏栅电压增加时,推力器离子束流先增大然后趋于稳定,加速栅电流单调减小。推... 为了研究5kW离子推力器功率宽范围工作能力,采用试验的方法得到阳极电流和屏栅电压与其性能的影响关系。研究结果表明:离子束流随阳极电流增大呈线性增大。当屏栅电压增加时,推力器离子束流先增大然后趋于稳定,加速栅电流单调减小。推力随功率增大呈线性增长,比冲随功率的增大呈非线性增长,在功率308~4813W下实现了推力12~184mN,比冲1817~3538s,效率34%~67%的宽范围调节。同时推力器效率随功率增大逐渐增大,并在2902W时存在明显拐点,在实际在轨应用中要根据任务需求确定最佳工作区间,提高推力器性能和效率。 展开更多
关键词 离子推力器 离子束流 阳极电流 电压 加速栅电流
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4H-SiC MOS电容栅介质经NO退火电流导通机理研究 被引量:1
16
作者 刘莉 杨银堂 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期497-500,共4页
本文对进行NO退火和非NO退火的SiC MOS电容的栅泄漏电流的导通机理进行了分析,研究表明在高场下经过NO退火和未经过NO退火的样品的栅泄露电流都由Fowler-Nordheim(FN)隧穿决定,经过NO退火的势垒高度为2.67eV,而未经过NO退火的样品势垒... 本文对进行NO退火和非NO退火的SiC MOS电容的栅泄漏电流的导通机理进行了分析,研究表明在高场下经过NO退火和未经过NO退火的样品的栅泄露电流都由Fowler-Nordheim(FN)隧穿决定,经过NO退火的势垒高度为2.67eV,而未经过NO退火的样品势垒高度为2.54eV,势垒高度的增加说明了氮化的作用.在中度电场区域,通过拟合分析发现此区域的栅泄漏电流主要由Poole-Frenkel发射(PF)决定,并不受陷阱辅助隧穿trap assisted tunneling(TAT)的影响.同时C-V特性也明显看出NO退火对界面质量的影响. 展开更多
关键词 SiC MOS NO退火 泄漏电流导通机理
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小尺寸器件栅隧穿电流预测模型 被引量:1
17
作者 吴铁峰 张鹤鸣 胡辉勇 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期312-316,共5页
针对具有超薄氧化层的MOS器件,使用积分方法,提出了一个新的栅隧穿电流与氧化层厚度关系的理论预测模型,在此基础上使用HSPICE对MOS器件的特性进行了详细的研究,并定量分析了器件的工作情况,预测了在栅隧穿电流的影响下小尺寸器件的特... 针对具有超薄氧化层的MOS器件,使用积分方法,提出了一个新的栅隧穿电流与氧化层厚度关系的理论预测模型,在此基础上使用HSPICE对MOS器件的特性进行了详细的研究,并定量分析了器件的工作情况,预测了在栅隧穿电流的影响下小尺寸器件的特性变化趋势。使用BSIM 4模型进行仿真的结果与所提出的理论模型相符合。 展开更多
关键词 器件仿真 隧穿电流模型 氧化层 积分法 小尺寸器件
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SOI栅控混合管(GCHT)集电极电流的解析模型
18
作者 黄如 王阳元 韩汝琦 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第8期109-112,共4页
本文在分析栅控混合管(GCHT)物理机制的基础上,提出了一种新的计算SOI/GCHT集电极电流的解析模型.在同时考虑扩散及漂移电流的基础上,建立了栅控电流模型,确立了表面势与外加基极电压的关系.从而成功地解释了混合器... 本文在分析栅控混合管(GCHT)物理机制的基础上,提出了一种新的计算SOI/GCHT集电极电流的解析模型.在同时考虑扩散及漂移电流的基础上,建立了栅控电流模型,确立了表面势与外加基极电压的关系.从而成功地解释了混合器件与相应双极器件在高基极电压下集电极电流趋向一致的实验现象,模型计算结果与PISCES模拟结果及实验结果吻合较好. 展开更多
关键词 控混合管 电流 双极电流 集成电路 MOS型
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按比例缩小器件栅隧穿电流分析模型
19
作者 吴铁峰 张鹤鸣 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2010年第5期569-573,共5页
为了揭示半导体器件的栅隧穿电流与氧化层厚度之间的关系和MOS器件的静态特性,提出了一个栅隧穿电流与氧化层厚度关系的理论计算模型.采用SiO2作为绝缘层介质并将晶体管尺寸按比例缩小,对于具有超薄氧化层的MOS器件,使用双重积分的方法... 为了揭示半导体器件的栅隧穿电流与氧化层厚度之间的关系和MOS器件的静态特性,提出了一个栅隧穿电流与氧化层厚度关系的理论计算模型.采用SiO2作为绝缘层介质并将晶体管尺寸按比例缩小,对于具有超薄氧化层的MOS器件,使用双重积分的方法构造计算模型,利用HSPICE对MOS器件的特性进行了详细研究,定量分析了MOS器件的工作情况,预测了在栅隧穿电流的影响下按比例缩小晶体管的特性变化趋势.利用BSIM4模型进行仿真的结果与所提出的理论模型相符合,为将来的电路设计提供了理论和实验依据. 展开更多
关键词 半导体器件 隧穿电流 氧化层厚度 双重积分 按比例缩小 静态特性 器件仿真 理论模型
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晶格匹配InAlN/GaN HEMTs栅极电流击穿行为研究
20
作者 金宁 陈雷雷 +3 位作者 李金晓 周浩 闫大为 顾晓峰 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2020年第4期300-304,共5页
相较于传统AlGaN/GaN HEMTs,采用晶格匹配In0.17Al0.83N/GaN异质结可有效消除逆压电效应引发的器件可靠性问题,而且沟道二维电子气密度更高,更适合射频微波通信应用。然而,In0.17Al0.83N/GaN HEMTs的外延片材料往往存在较高的位错密度,... 相较于传统AlGaN/GaN HEMTs,采用晶格匹配In0.17Al0.83N/GaN异质结可有效消除逆压电效应引发的器件可靠性问题,而且沟道二维电子气密度更高,更适合射频微波通信应用。然而,In0.17Al0.83N/GaN HEMTs的外延片材料往往存在较高的位错密度,大幅度降低了器件的击穿场强。结合栅极偏压步进应力和微光显微技术,研究晶格匹配InAlN/GaN HEMTs的栅极电流击穿过程与机制,结果发现过激Fowler-Nordheim(FN)电流是器件击穿的主要原因。来自栅极的电子在高电场作用下发生FN隧穿成为高能热电子,它们会在异质结界面释放能量,导致该处形成大量新结构缺陷,同时InAlN材料本身固有可导缺陷密度相对较高,故当缺陷密度增加并达到某一临界值时,便会立刻发生瞬态静电释放,即电流热击穿。 展开更多
关键词 InAlN/GaN 高电子迁移率晶体管 栅电流击穿 微光显微镜
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