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导电胶加速寿命模型评价方法研究
文科;谭骁洪;邢宗锋;罗俊;余航
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0113
摘要
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54
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可视化
简要介绍了导电胶的失效模式和机理,设计加速寿命试验对导电胶工艺可靠性开展研究,选取导电胶工艺中的关键参数进行正交试验,确定温度应力作为导电胶贴装失效的加速应力。采用定时截尾方法进行试验,利用Arrhenius模型对试验结果进行分析,建立导电胶加速寿命可靠性评价模型,最终完成了对导电胶加速寿命可靠性模型的评价,为导电胶工艺在半导体集成电路中的应用和可靠性改进提供依据。
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2024年第24卷第9期 pp. 090401
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厚膜印刷陶瓷基板的版内电阻一致性改进
焦峰;邹欣;陈明祥
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0114
摘要
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43
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63
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可视化
使用丝网印刷工艺生产厚膜印刷陶瓷基板时,经常会出现版内不同区域印刷电阻不一致的问题。通过对丝网印刷过程中的网版张力、回弹力以及刮刀下压力的综合分析,得出印刷在承印物上的浆料量与网版张力、回弹力及下压力的合力成正相关的关系,进而分析得到刮刀印刷方向对于线型电阻的印刷有较大影响。经实验验证,相较于传统的刮刀平行于线型电阻长度方向印刷,当刮刀垂直于线型电阻长度方向进行印刷时,版内电阻漂移率从11.24%缩窄至4.46%,产品印刷电阻一致性得到较大程度的改善,可满足产品公差上下限要求,避免了昂贵的激光修阻工艺,节约了成本。通过实验证明对于复杂图形,线条取向与刮刀印刷方向的相互关系对浆料分布的均匀性有明显影响,复杂图形也验证了该结论的普适性。
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2024年第24卷第9期 pp. 090402
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FinFET/GAAFET/CFET纳电子学的研究进展
赵正平
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0094
摘要
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96
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103
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可视化
集成电路延续摩尔定律的发展正在从鳍栅场效应晶体管(FinFET)纳电子学时代向原子水平上的埃米时代转变。综述了该转变阶段的三大创新发展热点,FinFET、环栅场效应晶体管(GAAFET)和互补场效应晶体管(CFET)纳电子学的发展历程和最新进展。在FinFET纳电子领域综述并分析了当今Si基CMOS集成电路的发展现状,包含覆盖了22 nm、14 nm、10 nm、7 nm和5 nm 5个发展代次的创新特点和3 nm技术节点的创新和应用。在GAAFET纳电子学领域综述并分析了各类GAAFET的结构创新,2 nm技术节点的关键技术突破,3 nm技术节点的多桥沟道场效应晶体管技术平台创新与应用,以及GAAFET有关工艺、器件结构、电路和材料等方面的创新。在CFET纳电子学领域综述并分析了CFET技术在器件模型、堆叠工艺、单胞电路设计和三维集成等方面的创新,展现出CFET超越2 nm技术节点的发展新态势。
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2024年第24卷第8期 pp. 080401
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嵌入分段半超结的p-栅增强型垂直GaN基HFET
*
杨晨飞,韦文生,汪子盛,丁靖扬
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0096
摘要
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36
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18
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可视化
元胞面积相同的增强型垂直GaN/AlGaN异质结场效应管比横向HFET能承受更高的电压和更大的电流,适用于大功率领域,但在耐压时漂移区场强峰值高而容易提前击穿。提出了一种嵌入分段半超结的增强型垂直HFET,利用p型掺杂GaN栅和p
+
型掺杂GaN电流阻挡层抬高GaN/AlGaN异质结导带至费米能级之上,在栅压为0时夹断异质结的2DEG沟道,实现增强功能;在漂移区两侧插入2段p-GaN柱,形成p/n/p型离散半超结,改善电场均匀性。采用Silvaco TCAD软件模拟了Al组份、CBL浓度、p-GaN柱的宽度和厚度等参数对器件性能的影响。结果表明,相比于包含普通半超结的HFET,本器件的击穿电压提升了8.67%,静态品质因数提升了11.25%,导通延时缩短了16.38%,关断延时缩短了3.80%,可为设计高性能HFET提供新思路。
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2024年第24卷第8期 pp. 080402
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基于氮化铝陶瓷的收发组件射频信号拖尾研究
赵俊顶;任屹灏;陈晓青;张端伟;陈家明
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0098
摘要
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39
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27
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可视化
以收发组件为应用背景,发现基于氮化铝陶瓷基板的射频电路导致射频信号拖尾,而射频信号拖尾时间直接影响接收通道限幅恢复时间,进而严重影响收发系统的接收灵敏度。研究发现氮化铝陶瓷是一种压电半导体材料,在射频信号传输过程中会产生压电效应,进而导致射频信号拖尾,传输功率越大产生的压电效应越强、射频信号拖尾时间越长。研究成果对于大功率收发组件电路基板选用具有理论指导意义和工程应用价值,特别是在高精测高、超近测距等雷达应用领域。
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2024年第24卷第8期 pp. 080403
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内嵌NPN结构的高维持电压可控硅器件
*
陈泓全,齐钊,王卓,赵菲,乔明
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0081
摘要
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22
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(1548KB)(
13
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可视化
针对传统可控硅(SCR)器件触发电压高、维持电压低、闩锁风险大等问题,提出了一种内嵌NPN结构的高维持电压SCR器件。维持电压由传统器件的1.2 V显著增大到10.3 V。与传统结构相比,该新型SCR结构体内存在2条电流路径,通过嵌入的NPN电流路径延缓了器件中寄生PNP管的开启过程,抑制了SCR结构里NPN与PNP的正反馈过程,使得SCR电流路径在电流较大时才能完全开启,从而达到提高维持电压的目的。基于半导体器件仿真软件,模拟了器件在直流下的电学特性,分析其工作机理并讨论了关键器件参数对其电学特性的影响。
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2024年第24卷第7期 pp. 070401
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STT-MRAM存储器数据保持试验方法研究
杨霄垒,申浩
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0069
摘要
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34
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16
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可视化
自旋转移力矩磁随机存储器(STT-MRAM)的基本存储单元结构为磁性隧道结(MTJ),该单元的热稳定性会随着温度的升高而变弱。MTJ这一特性导致传统激活能计算模型无法直接应用于STT-MRAM的高温数据保持特性测试,因此研究STT-MRAM的数据保持特性需探究可替代其激活能的参数。为此,搭建了基于Xilinx Kintex-7系列FPGA的测试系统,进行了多个温度数据保持试验,最终拟合出一个代替激活能来衡量STT-MRAM数据保持能力的参数,即热稳定因子。该多温度数据拟合热稳定因子的方法可有效评估STT-MRAM器件数据保持能力。
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2024年第24卷第7期 pp. 070402
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大尺寸厚层硅外延片表面滑移线缺陷检验研究
葛华,王银海,杨帆,尤晓杰
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0073
摘要
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33
)
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(2045KB)(
15
)
可视化
目前制约大尺寸厚层硅外延产品高质量生产的主要因素是表面滑移线,而滑移线的过程控制严重依赖于滑移线的完整、准确检验识别。通过对不同宏观显现的滑移线表征方法的研究,比较了各类检验的误差来源,分析出了影响硅外延滑移线量化计算的主要因素,制定了科学合理的检验策略,提高了批量生产过程中滑移线检验的准确性与稳定性,取得了显著成效。
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2024年第24卷第7期 pp. 070403
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一种抗辐射Trench型N 30 V MOSFET器件设计
廖远宝,谢雅晴
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0051
摘要
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44
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58
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可视化
由于Trench结构在降低元胞单元尺寸、提升沟道密度和消除JFET区电阻等方面的优势,Trench型MOSFET已广泛应用于低压产品领域。在研究抗辐射机理和抗辐射加固技术的基础上,设计了一款新型抗辐射Trench型N 30 V MOSFET器件。实验结果显示,产品击穿电压典型值达42 V,特征导通电阻为51 mΩ·mm
2
。在
60
Co γ射线100 krad(Si)条件下,器件阈值电压漂移仅为-0.3 V,漏源漏电流从34 nA仅上升到60 nA。采用能量为2006 MeV、硅中射程为116 μm、线性能量传输(LET)值为75.4 MeV·cm
2
/mg的
118
Ta离子垂直入射该器件,未发生单粒子事件。
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2024年第24卷第5期 pp. 050401
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基于GaN FET的窄脉冲激光驱动设计及集成
胡涛,孟柘,李锋,蒋衍,胡志宏,刘汝卿,袁野,朱精果
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0055
摘要
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52
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(1584KB)(
48
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可视化
激光雷达的整机性能与激光脉冲的驱动性能密切相关,现有的窄脉冲激光驱动设计主要基于Si基器件,具有较高的集成度,但很难获得更高峰值的功率输出,不能很好地匹配脉宽进一步缩窄的要求。从驱动理论出发,建立驱动电路模型,对寄生电感、器件封装、驱动布局等影响激光窄脉宽的因素进行分析,通过裸芯片封装、环路布局优化以及多层叉指结构等的设计,匹配GaN FET优良的开关特性,实现了上升时间为2.01 ns、脉宽为4.05 ns、重复频率为500 kHz、峰值功率为55 W的窄脉冲激光输出,波形质量较好,封装集成度提升50%以上,可为下一代高精度、远距离、阵列集成激光雷达系统的开发奠定基础。
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2024年第24卷第5期 pp. 050402
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N多晶电阻的温度漂移影响因子及工艺研究
陈培仓,周凌霄,洪成强,王涛,吴建伟
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0070
摘要
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38
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34
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可视化
多晶电阻在集成电路中应用广泛,可用作电路负载、阻尼、分压或分流,但是在实际使用过程中,多晶掺杂电阻的阻值由载流子浓度和迁移率决定,而2者都会受到温度的影响,因此多晶电阻的阻值随温度的变化而变化,且存在一定的温度系数。对N多晶电阻的温度漂移影响因子展开研究并进行分组实验验证,制备出了温度系数在±10×10
-6
/℃以内的低温度漂移、高精度半导体N多晶电阻,保证了不同温度环境下电路的工作稳定性,为高稳定电路设计了提供参考依据。
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2024年第24卷第5期 pp. 050403
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忆阻器基神经形态计算器件与系统研究进展
郭文斌,汪泽清,吴祖恒,蔺智挺
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0017
摘要
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123
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(3251KB)(
119
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可视化
忆阻器作为新原理器件,与现有互补金属氧化物半导体(CMOS)器件相比,具有结构简单、集成密度高、微缩性好、操作能耗低、易于三维集成等优点,是实现神经形态计算技术的理想存储器件之一。对近年来忆阻器基神经形态计算技术的研究进展进行综述,包括忆阻器基神经突触和神经元功能实现以及忆阻器基神经形态计算系统研究进展,并对当前忆阻器基神经形态计算技术仍然面临的挑战进行总结,对其前景做了展望。
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2024年第24卷第4期 pp. 040401
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先进制程芯片失效定位技术现状及发展
*
李振远,徐昊,贾沛,万永康,张凯虹,孟智超
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0041
摘要
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131
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(2285KB)(
192
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可视化
芯片工艺节点从2011年的28/22 nm、2015年的16/14 nm正向3/2 nm演进,晶体管的结构也由平面金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)转向立体的鳍式场效应晶体管(FinFET)。失效定位是芯片失效分析中承上启下的关键一步,随着芯片工艺制程的减小、晶体管结构的转变,传统失效定位技术在定位精度上已不能满足需求。为适应市场变化,先进制程芯片的失效定位技术也有了对应的发展和突破。重点介绍了先进制程芯片中常见的电子、光学失效定位技术,通过原理、案例明确各种技术的优缺点及优先适用的失效模式,并对未来的定位技术发展进行了展望。
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2024年第24卷第4期 pp. 040402
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OLED掩模版Mura缺陷分析与改善
束名扬,张玉星,袁卓颖
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0033
摘要
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106
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(1096KB)(
36
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可视化
Mura缺陷管控作为关键技术指标直接决定着OLED器件的显示画质与良品率。针对OLED掩模版生产过程中发生的Mura缺陷,通过Mura不良分析发现这种缺陷与阵列像素单元邻近辅助图形有关,并在显影工艺后表现出阵列像素单元关键尺寸(CD)不均匀与宏观色差。依据显影工艺分析,基于旋喷式显影模式提出了一种分步显影方案,实验测试分析了显影液流速、旋转速度、纯水流速以及纯水/显影液过渡时间等工艺参数对Mura缺陷的影响。通过优化显影工艺,实现阵列像素单元CD不均匀性优于120 nm,阵列像素单元边缘Mura不良区域由大于3%降低至无视觉可见Mura,结果表明该工艺方案可以显著改善Mura缺陷。
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2024年第24卷第3期 pp. 030401
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BCD工艺中大电流下纵向双极晶体管的电流集边效应研究
彭洪,王蕾,谢儒彬,顾祥,李燕妃,洪根深
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0035
摘要
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63
)
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(1251KB)(
31
)
可视化
在大电流条件下,随着电流密度的增加,发射区结电流集边效应、基区电导调制效应、基区展宽效应会随之出现。基于研究单位的BCD工艺,在集成CMOS和DMOS的基础上集成功率纵向NPN双极晶体管用于输出。设计了75 μm×4 μm、50 μm×6 μm、30 μm×10 μm三种不同尺寸的发射极并进行TCAD仿真研究。在发射极面积相同的情况下,发射极长宽比越小,TCAD可观察到的电流集边效应越严重,最终流片并进行测试验证,得出75 μm×4 μm的细长结构尺寸能够提升晶体管在大电流下的放大能力,较30 μm×10 μm的结构提升约11.4%。
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2024年第24卷第3期 pp. 030402
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碳纳米管场效应晶体管重离子单粒子效应研究
翟培卓;王印权;徐何军;郑若成;朱少立
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0002
摘要
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90
)
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(1534KB)(
120
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可视化
碳纳米管场效应晶体管(CNT FET)具备优良的电学性能和稳定的化学结构,表现出较强的恶劣环境耐受能力,但其抗辐射性能仍缺乏充足的试验验证。以超薄CNT为沟道材料、HfO
2
为栅介质层的CNT FET为对象,研究了
209
Bi重离子辐射引起的器件单粒子效应(SEE)。研究结果表明,在重离子辐射条件下,栅极单粒子瞬态电流大多处于10
-11
A数量级,少数达10
-10
A数量级;由于CNT FET具有纳米级超薄CNT沟道,漏极电流对单粒子辐射不敏感,漏极单粒子瞬态电流几乎可以忽略,无单粒子烧毁效应(SEB);得益于HfO
2
栅介质层,CNT FET未发生单粒子栅穿效应(SEGR),表现出较强的抗单粒子能力。
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2024年第24卷第1期 pp. 010401
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ASM E2000硅外延片异常背圈现象研究与分析
徐卫东;肖健;何晶;袁夫通
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0005
摘要
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174
)
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(1022KB)(
60
)
可视化
ASM E2000外延炉在生产硅外延片的过程中,晶圆背面有时会出现异常背圈的现象,包括背圈大小异常、背圈形状异常、背圈偏心等。经研究发现,背圈现象只会在非二氧化硅背封的晶圆上出现。针对异常背圈的产生,进行了滑片、气流、温度、时间等相关参数的实验验证,得到背圈形成的原因及异常背圈产生的原因。晶圆经900 ℃烘烤60 s就会形成背圈,这是外延过程中的正常现象,但是不规则的背圈通常伴随着其他外延工艺参数的同步变差,异常背圈可以通过调整工艺参数、设备滑片、跳片以及更换石墨件来解决。
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2024年第24卷第1期 pp. 010402
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GaN薄膜的太赫兹光谱响应研究
韩烨;王党会;许天旱
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0007
摘要
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57
)
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(1035KB)(
38
)
可视化
目前,太赫兹时域光谱(THz-TDS)已经成为研究固体光学参数及色散关系的有效工具。采用太赫兹时域光谱仪对纤锌矿结构GaN薄膜在0~8.0 THz范围内的吸收光谱、介电常数、折射率以及介电损耗等进行了研究。研究结果表明,频率为4.65 THz的太赫兹响应是由GaN的E
2
(low)声子振动模式主导的,获得的低频介电常数8.9和高频介电常数6.0与理论值接近;进一步研究了频率在4.24~4.40 THz之间的太赫兹介电常数响应谱,获得的GaN薄膜的中心振动频率与太赫兹吸收光谱一致,介电损耗值很小且逐渐趋近于0,表明GaN有良好的介电特性。得出的结论拓展了GaN基电子元器件在THz波段中的应用,对进一步研究GaN基电子元器件在THz波段的质量与可靠性具有借鉴意义。
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2024年第24卷第1期 pp. 010403
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GaN器件辐照效应与LDO电路的单粒子敏感点协同设计研究
*
朱峻岩;张优;王鹏;黄伟;张卫;邱一武;周昕杰
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0010
摘要
(
142
)
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(1764KB)(
162
)
可视化
创新地开展p型栅GaN器件的单粒子辐照与建模研究,提取的单粒子激励电流首次被加载用于全GaN的低压差线性稳压器(LDO)稳压电路的单粒子设计中,获得了该电路单粒子敏感节点,最终得到该节点在重载状态与轻载状态时对应的单粒子瞬态(SET)响应分别为500 mV/60 ns,1210 mV/60 ns。上述研究建立起GaN器件-全GaN基电路的T-CAD/SPICE单粒子效应协同设计方法。
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2024年第24卷第1期 pp. 010404
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红外发光二极管对固体继电器漏电流的影响
李建华;闫军政;宋伟;洪浩
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0013
摘要
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96
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PDF
(924KB)(
32
)
可视化
固体继电器在军工和民用市场被使用得越来越广泛,大量替换了传统的电磁继电器,并且固体继电器的隔离方式也从变压器隔离向着光隔离转变,光隔离固体继电器已经成为很多厂家的设计主流。光隔离固体继电器被大量使用,但是在使用红外发光二极管等发光器件时,如果选择的红外发光二极管的波长和输出场效应管的禁带宽度不匹配,处理不当时会造成固体继电器的输出漏电流超标。通过光电效应分析了红外发光二极管对固体继电器输出漏电流的影响,通过试验测试验证了这种影响机理,并提出了改进方法。
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2024年第24卷第1期 pp. 010405
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基于ASM E2000外延炉温控系统的电压校准研究
徐卫东;任凯;何晶;肖健;冯萍
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0014
摘要
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67
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PDF
(1181KB)(
39
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可视化
ASM E2000外延炉采用可控硅(SCR)来控制加热灯管的输入电压,采用热电偶(TC)监测并反馈温度的方式进行加热。该机型的加热系统中,各项电压的校准精度决定了系统控制的温度精度。研究的温控系统可分为TC电路板和SCR电路板,对于TC信号处理板的电压校准,其校准精度应在±0.01 V;对于SCR控制信号的电压校准,其校准精度应在±0.001 V;对于SCR输出的电压校准,应优先测量进电电压,根据负载和进电电压的具体情况做出调整,其校准精度应在±1 V。这样的校准方法可以有效、精准地控制生长温度,并使机台间的差异性达到最小,提升机台的标准化能力。
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2024年第24卷第1期 pp. 010406
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等占空比周期对版图形的研究
*
万鹏程,黄彦国,王永功,赵海红,张建巾,马依依
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0174
摘要
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100
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PDF
(982KB)(
44
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可视化
当图形尺寸远大于衍射极限时,由电磁波的波粒二象性可认为电磁波是沿直线传播的。忽略衍射的效应,统计学要求多次测量以满足可靠度的要求。基于中心极限定理,满足概率要求,设计了梳状对版检查结构。通过试验得出,当齿数增大时,光刻机的成像亮度会增大,也有益于提高空间像的对比度。对比不同占空比周期梳状结构的光强分布,发现占空比为50%的对版图形有益于提高空间像的对比度,且实际光刻操作过程中,不会对掩模的对准操作产生影响,能够满足工艺要求。
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2023年第23卷第12期 pp. 120401
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深紫外光刻工艺的环境控制
范钦文,顾爱军
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0145
摘要
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212
)
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(1856KB)(
131
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可视化
从室外环境、净化厂房环境和深紫外光刻机设备内部的微环境3个层面,梳理空气颗粒污染物、空气分子污染物和振动等工艺环境问题的来源,构建深紫外光刻工艺环境模型。分析准分子激光器、光路、上版系统、传片系统和主工作台等深紫外光刻机主要部件在工艺环境控制方面的特殊要求。研究深紫外光刻工艺使用的化学放大光刻胶的工作机理,分析空气分子污染物对光刻胶乃至整个光刻工艺的影响。研究空气颗粒污染物、空气分子污染物和振动有关的技术标准和控制等级要求。提炼、总结深紫外光刻工艺环境控制方案,从3个层面逐级开展空气颗粒污染物控制、空气分子污染物控制、温湿度控制和防微振工作。
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2023年第23卷第11期 pp. 110401
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30 V SGT N-Channel MOSFET总剂量效应研究
徐海铭, 汪敏
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0162
摘要
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可视化
对30 V SGT型N-Channel MOSFET进行了两种不同偏置的总剂量辐射实验,随着
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Coγ源射线剂量的增加,给出了两种偏置状态下器件实验前后的转移曲线和直流参数变化,揭示了SGT型功率器件随剂量和偏置的变化趋势和机理。研究结果表明,随着总剂量的增加,两种偏置下器件的阈值电压、导通电阻和击穿电压均出现下降的情况。不同之处是OFF态下主要参数发生变化的幅度收窄,下降幅度相对较小。同时,出现了击穿电压先增加后下降的现象,分析认为,在
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Coγ源射线的作用下器件沟槽栅极下方的多晶硅屏蔽栅极存在比较厚的氧化层,在低剂量时元胞和终端处的厚氧化层产生总剂量效应,使得SGT型功率器件发生局部场强改变,从而出现该变化。
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2023年第23卷第11期 pp. 110402
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基于基板塑封工艺的小型化宽带电调衰减器
贾玉伟,唐中强,蔡道民,薛梅,李展
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0125
摘要
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可视化
为满足自动增益控制(AGC)电路中对电调衰减器小型化的需求,采用4个P型-本征-N型(PIN)二极管构成的对称式Π型衰减网络,通过电路设计和基板塑封工艺,实现了一种小型化宽带电调衰减器。电调衰减器采用2.7V电源供电,采用1.0~5.0 V控制电压。测试结果表明,在工作频带为30~1000 MHz时,电调衰减器的最小插入损耗的绝对值小于2.9dB,其最大衰减量的绝对值大于35.0 dB,其回波损耗小于-10 dB。器件封装尺寸为3.8 mm×3.8 mm×1.0 mm,单只器件质量为38 mg。该电调衰减器满足宽频带、低插损的要求,具有小型化、高集成、轻量化的特点。
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2023年第23卷第10期 pp. 100401
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深亚微米SOI工艺高压ESD器件防护设计
朱琪,黄登华,陈彦杰,刘芸含,常红
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0118
摘要
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可视化
绝缘体上硅(SOI)工艺具有隔离面积小、隔离性能良好等特点,在功率半导体领域已被广泛采用。基于深亚微米SOI工艺技术节点和100 V以上高压器件的特性,高压静电放电(ESD)器件稳健性弱的问题已成为ESD防护设计的技术难点之一,高压ESD防护器件的选择和设计显得尤为重要。为了提升SOI工艺高压ESD器件的稳健性,结合静电放电时器件的特性和工作性能,对ESD防护器件进行了选择,设计了合适的器件尺寸,获得了良好的ESD能力。运用了该设计的一款驱动MOSFET的控制器电路,通过了4000 V人体模型(HBM)的ESD测试,该设计在SOI工艺高压ESD器件防护稳健性的问题上取得了良好的效果。
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2023年第23卷第9期 pp. 090401
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2~6 GHz小型化、高效率GaN功率放大器
刘健,张长城,崔朝探,李天赐,杜鹏搏,曲韩宾
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0119
摘要
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可视化
基于GaN功率放大器小型化、轻薄化的发展趋势,选用陶瓷方形扁平无引脚(CQFN)管壳封装,设计了一种2~6 GHz宽频带、小尺寸、高效率的功率放大器,并阐述了设计方法和研制过程。随着器件功率密度的不断升高,散热问题成为设计中不可忽略的因素,分别采用热仿真分析及红外热成像测试方法,得到功率放大器芯片的最高温度为198.61 ℃,能满足散热需求。功率放大器尺寸为7.0 mm×7.0 mm×1.2 mm,在连续波测试条件下,漏极电压为28 V,工作频带为2~6 GHz,饱和输出功率大于40.5 dBm,功率增益大于23 dB,功率附加效率大于35%,测试结果均满足实际需求。
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2023年第23卷第9期 pp. 090402
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一种用于生产的GaN HEMT器件空气桥的设计
石浩,王雯洁,付登源,梁宗文,王溯源,张良,章军云
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0120
摘要
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可视化
为了解决当前GaN HEMT器件空气桥起桥角度、桥胶高度不稳定且易受后续步骤影响导致桥胶坍塌的问题,通过分别改变光刻胶定型桥的烘胶温度、烘胶时间以及曝光过程中的曝光焦距,观察不同条件下光刻胶定型桥桥胶的形貌和参数,选择最优的光刻胶定型桥的制作方法。并将最优烘胶温度、最优烘胶时间以及最优曝光条件整合,设计了一种适用于生产的拱形空气桥制作方法,得到了具有良好拱形且表面光滑的高质量、稳定且适合生产的空气桥。
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2023年第23卷第9期 pp. 090403
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SiC MOSFET栅极漏电流传输机制研究
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鹿存莉,谈威,季颖,赵琳娜,顾晓峰
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0121
摘要
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可视化
通过拟合变温电流-电压试验数据,研究了SiCMOSFET的正向和反向栅极漏电流传输机制。1)正向和反向高偏压下的栅电流由FN(Fowler-Nordheim)隧穿机制主导,得到SiC/SiO
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界面的电子势垒高度范围分别为2.58~2.69 eV和3.02~3.26 eV。2)正向高偏压下,栅电流随温度的升高而逐渐增大的原因可解释为,当温度升高时原子围绕其平衡点做随机运动,即鞍点的高度开始波动,由于FN隧穿模型中电流密度和势垒高度的指数关系,势垒高度降低时电流密度的增加趋势远大于势垒高度升高时电流密度的减少趋势,因此随着温度升高,栅电流逐渐增大,平均势垒高度降低。3)反向高偏压下,由于碰撞电离产生了大量的电子-空穴对,注入到结型场效应晶体管(JFET)区栅极氧化物中的空穴浓度增大,势垒高度进一步降低,因此反向高偏压下势垒高度随温度升高下降的速度更快。
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2023年第23卷第9期 pp. 090404
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光伏二极管应用可靠性建模与评价研究
张俊,程佳,林子群,徐延伸
DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0122
摘要
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可视化
结合光伏二极管的应用环境,分析其工作寿命周期、应力分布和应用环境对光伏二极管的影响,建立了更为实际的应用可靠性模型。设计了针对性的加速应力试验,结合性能退化试验数据和失效阈值推定出伪失效寿命,根据伪失效寿命、分布假设和拟合优度检验评估了加速应力条件下的寿命分布参数。通过各应力适用的加速模型进行了试验应力和工作应力的折算,评估出光伏二极管应用的可靠性模型参数,完成了应用可靠性评价。该方法在传统评价方法的基础上引入了工作应力分布的权重因子,进一步完善了光伏二极管的应用可靠性模型,可为类似器件的可靠性评价提供技术参考。
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2023年第23卷第9期 pp. 090405
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