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Volume 23, Issue 2, Feb 2002

    CONTENTS

  • 用三带和全带模型蒙特卡罗方法模拟纤锌矿相GaN体材料输运特性结果的比较(英文)

    郭宝增, 王永青

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 113

    Abstract PDF

    报道了分别用三带和全带模型蒙特卡罗方法模拟纤锌矿相 Ga N体材料输运特性的结果 ,并对基于两种模型的模拟结果进行了比较 .在低场区 ,基于两种模型获得的输运特性基本相同 ,但在高场区却表现出明显的差别 .这是因为在高场区 ,电子平均能量较高 ,多数电子处于能带图中的高能态位置 ,电子能量与波矢量的关系表现出明显的非椭圆特性 .由于三带模型假定了能量与波矢量简单关系 ,故算得的平均能量 ,高于由全带蒙特卡罗模拟算得的能量 .从而导致其它特性的差别 .全带模型包含了基于能带理论算得的能带结构的所有特性 ,故模拟结果更加精确

  • 立方相GaN的高温MOCVD生长(英文)

    付羿, 孙元平, 沈晓明, 李顺峰, 冯志宏, 段俐宏, 王海, 杨辉

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 120

    Abstract PDF

    利用 MOCVD技术在提高生长温度 (90 0℃ )下生长出了高质量的立方相 Ga N ,生长速度提高到 1.6μm / h.高温生长的 Ga N样品近带边峰室温光荧光半高宽为 4 8me V ,小于在 830℃下生长的 Ga N样品 .在ω扫描模式下 ,X射线衍射表明高温生长的 Ga N具有较小的 (0 0 2 )峰半高宽 2 1′.可以看出 ,尽管立方 Ga N是亚稳态 ,高生长温度仍然有利于其晶体质量的提高 .本文对 Ga N生长中生长温度和生长速度之间的关系作了讨论

  • 热载流子应力下p-MOSFETs在低栅电压范围的统一退化模型(英文)

    胡靖, 穆甫臣, 许铭真, 谭长华

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 124

    Abstract PDF

    研究了低栅电压范围的热载流子统一退化模型 .发现对于厚氧化层的 p- MOSFETs主要退化机制随应力电压变化而变化 ,随着栅电压降低 ,退化机制由氧化层俘获向界面态产生转变 ,而薄氧化层没有这种情况 ,始终是界面态产生 ;此外退化因子与应力电压成线性关系 .最后得出了不同厚度的 p- MOSFETs的统一退化模型 ,对于厚氧化层 ,退化由电子流量和栅电流的乘积决定 ,对于薄氧化层 ,退化由电子流量决定

  • 基于对称螺旋型电感和差分二极管的2.4GHz CMOS正交输出压控振荡器(英文)

    池保勇, 石秉学

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 131

    Abstract PDF

    提出了一种产生 2 .4 GHz正交本地振荡信号的方法 .它将 L C- VCO和两级环路振荡器两种结构组合起来以实现正交输出的低相位噪声压控振荡器 .L C网络是由在片对称螺旋型电感和差分二极管组成的 .详细论述了VCO原理及其噪声性能 .该电路已经用 0 .2 5 μm单层多晶、五层金属 N阱 CMOS数字工艺制作 .测量结果表明 :它可以提供正交的本地振荡信号 ,其振荡频率可以在 30 0 MHz的范围内调节 ,当仅对差分输出振荡信号的一端进行测试时 ,振荡频率为 2 .4 1GHz时 ,去偏移中心为 6 0 0 k Hz时的相位噪声为 - 10 4 .33d Bc/ Hz.而且 ,它能在很低的电源电压下工作

  • 一个快速高效进行布线拥挤优化的总体布线器(英文)

    许静宇, 鲍海云, 洪先龙, 蔡懿慈, 经彤, 顾钧

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 136

    Abstract PDF

    设计实现了一个高效的线长模式下基于多处理机的并行总体布线器 .通过对非时延驱动模式下串、并行算法的总运行时间和求解时间的比较 ,表明该并行算法能够在保证求解质量无明显变化的前提下大大加快总体布线算法的求解速度 .同时 ,也提出了基于分布式体系结构的并行总体布线算法

  • 铟镓氮薄膜的光电特性

    韩培德, 刘祥林, 王晓晖, 袁海荣, 陈振, 李昱峰, 陆沅, 汪度, 陆大成, 王占国

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 143

    Abstract PDF

    用金属有机物气相外延设备 ,在氮化镓 /蓝宝石复合衬底上快速外延生长铟镓氮薄膜 ,并对其进行了 X射线三晶衍射、光致发光、反射光谱及霍尔测量等实验测试 .确定该薄膜为单晶 ,其中 In组分可以从 0增加到 0 .2 6 ;在光致激发下发光光谱为单峰 ,且峰值波长在 36 0~ 5 5 5 nm范围内可调 ;其发光机理被证实为膜内载流子经带隙跃迁而直接复合 ;并具有很高的电子浓度 .但 In Ga N薄膜的结晶质量却随着 In含量的增加而变差

  • 氮化镓注镁(Mg:GaN)的光致发光

    谢世勇, 郑有炓, 陈鹏, 张荣, 周玉刚

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 149

    Abstract PDF

    利用低压 MOCVD在蓝宝石衬底上外延生长了 Ga N,用离子注入法掺入 Mg杂质 ,退火后 ,进行光致发光测量 ,观察到显著的蓝光发射和黄带发射 .光谱分析给出了与注入 Mg离子相关的 Ga N禁带中能级的精细结构 ,其中 :间位 Mg(Mgi)能级 (导带下 170 m e V)到替位 Mg(Mg Ga)受主能级 (价带上 2 5 0 me V)的跃迁产生了 4 15 nm发光峰 ;该能级到价带上 390 me V能级的跃迁 ,以及带有紧邻 N空位的替位 Mg(Mg Ga VN)能级 (导带下 310 me V)到Mg Ga受主能级的跃迁 ,均产生了 4 38nm发光峰 .另外 ,退火使 Ga N晶格结构部分恢复 ,再现了黄带发射

  • 金属/n型AlGaN欧姆接触

    周慧梅, 沈波, 周玉刚, 刘杰, 郑泽伟, 钱悦, 张荣, 施毅, 郑有炓, 曹春海, 焦刚, 陈堂胜

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 153

    Abstract PDF

    用传输线模型对 n型 Al Ga N(n- Al Ga N)上 Au/ Pt/ Al/ Ti多金属层欧姆接触进行了接触电阻率的测量 .在85 0℃退火 5 min后 ,测得欧姆接触电阻率达 1.6× 10 - 4Ω· cm2 .经 X射线衍射分析 ,Au/ Pt/ Al/ Ti/ n- Al Ga N界面固相反应得出在 5 0 0℃以上退火过程中 ,Al Ga N层中 N原子向外扩散 ,在 Al Ga N表面附近形成 n型重掺杂层 ,导致欧姆接触电阻率下降 ;随退火温度的升高 ,N原子外扩散加剧 ,到 80 0℃以上退火在 Au/ Pt/ Al/ Ti/ n- Al Ga N界面形成 Ti2 N相 ,导致欧姆接触电阻率进一步下降

  • 高阻碲锌镉单晶体的生长及其性能观测

    李奇峰, 朱世富, 赵北君, 蔡力, 高德友, 金应荣

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 157

    Abstract PDF

    报道了采用富 Cd原料的无籽晶垂直布里奇曼法生长高阻碲锌镉 Cd0 .8Zn0 .2 Te(CZT)单晶体的新工艺 ,对所生长的晶体作了 X射线衍射分析、红外透过率测试、光吸收截止波长测量及电学性能测试 .晶体在 4 4 0 0~ 4 5 0 cm- 1范围内的红外透过率达到 5 0 % ,截止吸收波长为 787.6 nm,带隙为 1.5 74 e V,室温电阻率达到 2× 10 1 0 Ω· cm ,已接近本征 Cd0 .8Zn0 .2 Te半导体的理论值 .用该晶体制作的核探测器在室温下对 2 4 1 Am和 1 0 9Cd放射源均有响应 ,并获得了比较好的 2 4 1 Am- 5 9.5 ke V吸收谱 .结果表明改进的方法是一种生长室温核辐射探测器应

  • 立方相Al_xGa_(1-x)N/GaAs(100)的MOCVD外延生长

    冯志宏, 杨辉, 徐大鹏, 赵德刚, 王海, 段俐宏

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 161

    Abstract PDF

    利用 MOCVD生长技术在 Ga As(10 0 )衬底上生长了高质量的立方相 Al Ga N薄膜 .通过光致发光 (PL )、扫描电镜 (SEM)分析了不同 NH3流量、不同生长温度对 Al Ga N外延层的结晶质量和表面形貌的影响 .发现相对高的 NH3流量和相对高的生长温度可以提高 Al Ga N外延层的结晶质量

  • 光照对阈值电压均匀性的影响

    朱朝嵩, 夏冠群, 李传海, 詹琰

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 165

    Abstract PDF

    研究了光照对砷化镓阈值电压均匀性的影响 .结果表明光照使耗尽型 MESFET器件的沟道电流增大 ,使阈值电压向负方向增加 ,并提高了阈值电压的均匀性 .研究认为砷化镓单晶材料的深能级缺陷是影响 MESFET阈值电压均匀性的重要因素之一 ,而光照在一定程度上减弱了这一影响

  • BPM方法在SOI结构中的应用

    张小峰, 余金中, 王启明, 魏红振

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 169

    Abstract PDF

    采用交错隐式算子分裂 (ADI)算法 ,设计、实现了一种高速、高精度的波束传播方法 (BPM)来模拟 SOI波导中不同偏振态的光传输 ,研究了 PML 边界层的选取对虚传播计算基模和基模传播常数的影响 ,给出了大光腔 SOI波导结构不同偏振的基模传播常数

  • 紫外和蓝光区域硅PIN光电二极管

    宁宝俊, 张太平, 张录, 田大宇

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 174

    Abstract PDF

    描述了采用离子注入、低温慢降温热处理和背面磷吸杂等方法在高阻 (111) N型硅片上研制高性能 PIN光电二极管的工艺技术 ,测量并分析了光电二极管的 I- V、C- V和光灵敏度等性能 .有源区面积为 16 mm× 17mm的二极管样品在全耗尽偏置电压下 (Vd=70 V) ,环境温度为 2 5℃时的暗电流和端电容典型值分别达到≤ 5 n A和≤ 12 0 p F.探测器在波长区域 (380~ 5 0 0 nm )的光谱响应典型值 :4 0 0 nm为 0 .2 6 A/ W,5 0 0 nm为 0 .33A / W.量子效率在 4 0 0~90 0 nm光谱范围内达到 70 %~ 80 % .对于紫外光至蓝光区域 ,该器件是一种理想的光探测元件

  • 半导体激光器的微腔结构调制及其脉码在光纤中的传输

    王英龙, 丁文革, 郑云龙, 孙江, 李双九, 尚勇

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 178

    Abstract PDF

    采用腔量子电动力学 (QED)方法 ,定量讨论了平面结构微腔半导体激光器的自发发射特征物理量随腔结构的变化规律 .在微腔半导体激光器自发发射因子调制、自发发射寿命调制以及一些实验依据的基础上 ,提出了微腔结构调制方法 .数值模拟了其脉码在光纤中的传输图形 .结果表明 ,微腔结构调制方法在提高脉码比特率方面优于同参数下的电流调制方法

  • 由等价掺杂转换理论得到非对称线性缓变P-N结的击穿特性(英文)

    何进, 张兴

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 183

    Abstract PDF

    基于等价掺杂转换理论的应用 ,得到了解析计算非对称线性缓变 P- N结击穿特性 .由于非对称线性缓变 P-N结是单扩散 P- N结的一个恰当近似 ,因而 ,研究其击穿特性可以更好地理解和设计功率器件 P- N结的终端结构 .运用等价掺杂转换方法的基本理论得到了不同扩散掺杂梯度和衬底浓度组合系列的击穿电压 .研究了最大耗尽层宽度在扩散侧和衬底侧的扩展 ,给出了它们随扩散掺杂梯度和衬底浓度组合的变化而出现的不同特点 .本方法预言的最大击穿电压较之单纯的突变结和对称线性缓变 P- N结更接近文献报道的结果 ,显示了等价掺杂转换理论的理论计算非对称线性缓

  • 基于实验与物理分析的4H-SiC射频功率MESFET大信号非线性精确电容模型

    杨林安, 张义门, 张玉明

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 188

    Abstract PDF

    采用电荷控制理论和载流子速度饱和理论的物理分析方法 ,并结合 Statz、Angelov等经验模型的描述方法 ,提出了常温下针对 4 H- Si C射频功率 MESFET的大信号非线性电容模型 .此模型在低漏源偏压区对栅源电容 Cgs强非线性的描述优于 Statz、Angelov等经验模型 ,计算量也远低于基于器件物理特性的数值模型 ,因而适合于大信号的电路设计与优化

  • 与CMOS工艺兼容的硅高速光电探测器模拟与设计

    毛陆虹, 陈弘达, 吴荣汉, 唐君, 梁琨, 粘华, 郭维廉, 李树荣, 吴霞宛

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 193

    Abstract PDF

    用器件模拟的方法 ,设计了一种与常规 CMOS工艺兼容的硅高速光电探测器 ,该探测器可与 CMOS接收机电路单片集成 ,对该探测器进行了器件模拟研究 ,给出了该探测器的电路模型 .通过 MOSIS(MOS im plem entationsupport project) 0 .35μm COMS工艺制做了该探测器 ,实际测试了该器件的频率响应和波长响应 ,探测器频率响应在 1GHz以上 ,峰值波长响应在 0 .6 9μm.

  • 一种有效的IC成品率估算模型

    赵天绪, 郝跃, 马佩军

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 198

    Abstract PDF

    从缺陷造成电路故障的机理出发 ,给出了芯片故障概率和成品率的计算新模型 .利用 IC功能成品率仿真系统 XD- YES对实际电路 XT- 1成品率参数的提取 ,同时利用新模型进行计算 ,其结果与实际结果符合很好

  • SOI数模混合集成电路的串扰特性分析

    张国艳, 黄如, 张兴, 王阳元

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 203

    Abstract PDF

    采用二维 TMA Medici模拟软件对 SOI结构的串扰特性进行了分析 .模拟发现随着频率的增加 ,SOI的埋氧化物对串扰噪声几乎不起隔离作用 ,同时 ,连接 SOI结构的背衬底可以在很大程度上减小串扰的影响 .还对减少串扰的沟槽隔离工艺、保护环及差分结构的有效性进行了比较分析 ,对一些外部寄生参数对串扰的影响也进行了研究 .并给出了 SOI结构厚膜和薄膜结构体掺杂浓度对噪声耦合的影响 ,所得到的结果对设计低噪声耦合的 SOI数模混合集成电路具有指导性的作用

  • HF/CrO_3溶液对AlGaAs的选择性湿法刻蚀应用于楔型结构的制备

    黄辉, 黄永清, 任晓敏, 高俊华, 罗丽萍, 马骁宇

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 208

    Abstract PDF

    利用动态掩膜腐蚀技术 ,研究了 HF/ Cr O3腐蚀液对各种不同组分的 Alx Ga1 - x As(x =0 .3,0 .5 ,0 .6 5 )的腐蚀速率及腐蚀表面形貌 .随着 HF(48wt% ) / Cr O3(33wt% )的体积比由 0 .0 1变化到 0 .138,相应的腐蚀液对 Al0 .8-Ga0 .2 As/ Al0 .3Ga0 .7As的选择性由 179降到 8.6 ;通过调节腐蚀液的选择性 ,在 Al0 .3Ga0 .7As外延层上制备出了倾角从 0 .32°到 6 .6 1°的各种斜面 .当 HF(48wt% ) / Cr O3(33wt% )的体积比为 0 .0 2 8时 ,Al组分分别为 0 .3、0 .5和 0 .6 5时 ,相应的腐蚀表面的均方根粗糙度为 1.8、9.1和 19.3nm.另外 ,还分析了腐蚀机理

  • CMOS/SOI 4Kb SRAM总剂量辐照实验

    刘新宇, 刘运龙, 孙海锋, 吴德馨, 和致经, 刘忠立

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 213

    Abstract PDF

    研究了 CMOS/ SOI 4 Kb静态随机存储器的抗总剂量辐照性能 .CMOS/ SOI 4 Kb静态随机存储器采用 1K×4的并行结构体系 ,其地址取数时间为 30 ns,芯片尺寸为 3.6 mm× 3.84 m m ;在工作电压为 3V时 ,CMOS/ SOI 4 Kb静态随机存储器抗总剂量高达 5e5Rad(Si) ,能较好地满足军用和航天领域的要求

  • 适于ULSI的一种新的铜的CMP抛光液

    王弘英, 刘玉岭, 张德臣

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 217

    Abstract PDF

    采用纳米级二氧化硅代替国际上惯用的三氧化二铝作磨料 ,解决了抛光液的悬浮问题 ,得到了很好的抛光表面 .采用无金属离子的有机碱作络合剂及 p H调制剂 ,使用了无金属离子的氧化剂解决了铜离子沾污问题和制约硅溶胶作磨料的凝胶问题 .从而得到一种适用于甚大规模集成电路 (U L SI)制备中铜互连线技术的化学机械抛光(CMP)的新型抛光液

  • 国家自然科学基金半导体学科2001年项目概况分析

    何杰, 王晓晖, 夏传钺

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(2): 222

    Abstract PDF

    简介并分析最近几年半导体学科基金项目申请和资助的发展趋势以及 2 0 0 1年半导体学科基金申请与资助概况 ,并附 2 0 0 1年半导体学科批准资助的面上及重点项目 ,供有关科技工作者参考

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