索引术语 - RRAM,1T-1R,建模,波浪数字化效果,回忆系统,Neuromorhpic摘要 - RRAM DECICES的可靠而紧凑的建模对于支持包括它们在内的新技术的发展至关重要。后者包括广泛的应用,例如神经形态网络中的内存计算或熟悉逻辑。所考虑的基于HFO 2的RRAM设备的主要优势是它们的CMOS兼容性,这使它们可以在当前的应用中使用。但是,RRAM的一个问题是它们的制造仍然导致设备的变化。这使得以实验方式测试有抱负的技术的功能是一项挑战。这项工作致力于1T-1R RRAM设备的紧凑建模和有效的设备。具体来说,我们旨在基于Stanford-PKU模型提供增强的模型,该模型可在任何模拟平台上使用,例如Spice,Verliog-A,甚至是标准ODE求解器,以模拟多级功能的RRAM设备。此外,我们基于Wave数字概念提供了一个算法模型,该模型允许实时模拟所考虑的RRAM设备。使用后者,我们展示了增强模型的滞后,以表现出与实际设备测量值的惊人相似之处。
人们对二维过渡金属二硫属化物产生了浓厚的兴趣,这引发了大量使用可扩展气相方法(如化学气相沉积 (CVD) 和原子层沉积 (ALD))对其合成进行实验研究。ALD 通常允许较低的沉积温度,并且化学前体的成核需要与表面功能团发生反应。研究 ALD 建模的常用第一性原理方法是计算拟议反应途径的活化能。在这项工作中,我们使用密度泛函理论 (DFT) 计算了部分电荷密度、局部态密度 (LDoS)、Bader 电荷分析、吸附能和电荷密度差,以研究 MoF 6 在三种氧化物表面(包括 Al 2 O 3 、HfO 2 和 MgO)的成核。我们的研究结果表明,羟基 (OH) 有助于降低 MoF 6 前半周期内的反应势垒并促进前体在氧化物基底上的化学吸附。这一发现得到了氧化物表面高离子性 MF x(M = 金属,x = 1、2、3)键形成的支持。通过比较有羟基和无羟基的表面,我们强调了表面化学的重要性。
亲爱的编辑,铁电隧道FET(FETFET)是关于新型低功率电子设备的越来越重要的研究主题[1,2],因为铁电气材料的负电容效应有助于提高潜在的通道并增加TFET中的状态电流。铁电疗法显示辐射性能对辐射的辐射硬性能,这对于基于这种苛刻环境中使用的这种材料的设备很有帮助[3,4]。单事件传播(集合)效应是由空间或陆地辐射环境中的高能量颗粒引起的,这可能会导致软错误的可能性,甚至可能导致航天器中的灾难性事故[5,6]。对重离子打击下FETFET的辐射效应的搜索对于评估这些设备在太空环境中的潜在误差非常重要。为了提高设备的性能,我们提出了一种新的硅在绝缘子双门栅极FETFET(SOI DG-FETFET)中,并使用Si:HFO 2铁电栅极介电。使用Synopsys Sentaurus Tech-Nology Computer Adided Design(TCAD)Simulator [7]研究了SOI DG-FETFET中的单事件传播效应[7]。设备结构和仿真设置。
缩略词列表 ARENA 澳大利亚可再生能源机构 BF 高炉 BHB Broken Hill 专有 BNEF 彭博新能源财经 BOF 高氧炉 BTU 英热单位 CAPEX 资本支出 CHP 热电联产 CO 2 二氧化碳 CO 2e 二氧化碳当量 CSM 科罗拉多矿业学院 CSP 聚光太阳能发电 DPM 柴油颗粒物 DRI 直接还原铁 EIA 美国能源信息署 GDP 国内生产总值 GER 总能源需求 GHG 温室气体排放 GWh 千兆瓦时 HFO 重质燃料油 HVAC 供暖、通风和空调 ICMM 国际矿业与金属理事会 IEA 国际能源署 IPP 独立电力生产商 IRENA 国际可再生能源署 JISEA 联合战略能源分析研究所 kWh 千瓦时 LCOE 平准化能源成本 Mt 公吨 MW 兆瓦 NREL 国家可再生能源实验室 OPEX 运营支出 PPA 购电协议 PV 光伏 R&D 研究与开发 S&T 密苏里科技大学科技 SDG 可持续发展目标 TWh 太瓦时
锗(GE)表现出较高的载流子迁移率和较低的加工温度的优势。这些使GE成为超老式CMOS逻辑设备和薄膜晶体管(TFTS)的应用,作为三维集成电路中的顶层[1-3]。在过去的几年中,针对GE P通道金属 - 氧化物 - 氧化物 - 氧化物 - 氧化物 - 局部效果晶体管(MOSFET)的表面钝化,栅极介电和通道工程的巨大努力已有助于显着改善设备的电气性能。但对于GE N-通道MOSFET,低有效载体迁移率(μEFF)极大地限制了晶体管的性能。各种表面钝化技术,包括SI钝化[1],氧化后血浆[4]和INALP钝化[5]和几种高κ电介质,包括HFO 2,ZRO 2,ZRO 2 [6-8],Y 2 O 3 [9]和LA 2 O 3 [10],已在GE NMosfets中探索。证明,与GE通道集成的ZRO 2电介质可以提供强大的界面,因为GEO 2界面层可以反应并与ZRO 2层反应[7]。在GE P通道晶体管中有一个不错的孔μEFF[6-8],而其对应物仍有很大的改善电子μEFF。
ZrO 2 和 HfO 2 NC 均用作光学活性镧系元素离子(例如铕)的主体。1,14-18 氟化物(例如 NaYF 4 和 NaGdF 4 )是另一类广泛用作镧系元素主体的纳米晶体,用于上转换和下转换。19-23 在氟化物体系中,合成工艺已经很成熟,可以在纳米晶体内精确定位掺杂剂,并在掺杂核上生长未掺杂的壳。后者产生核/壳结构,这在半导体纳米晶体(量子点)领域是首创的,用于防止激发电子和空穴与表面陷阱相互作用。24、25 同样,壳层保护镧系元素免受表面效应的影响,从而提高上转换和下转换过程的量子效率。 26 此外,在镧系元素掺杂的氟化物的情况下,多层结构可提供受控的能量级联。27 更高的量子效率加上较长的寿命使其可用于时间门控荧光成像等。15、28 由于生产具有复杂(例如核/壳)结构的胶体稳定氧化物纳米晶体的合成挑战,氧化物主体的使用范围较窄。29 但是,氧化物主体的化学性质更稳定,而氟化物可溶解在高度稀释的水介质中。30
近年来,电子技术的突破使金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 的物理特性不断提升,尺寸越来越小,质量和性能也越来越高。因此,生长场效应晶体管 (GFET) 因其优异的材料特性而被推崇为有价值的候选者之一。14 nm 水平双栅极双层石墨烯场效应晶体管 (FET) 采用高 k 和金属栅极,分别由二氧化铪 (HfO 2 ) 和硅化钨 (WSi x ) 组成。Silvaco ATHENA 和 ATLAS 技术计算机辅助设计 (TCAD) 工具用于模拟设计和电气性能,而 Taguchi L9 正交阵列 (OA) 用于优化电气性能。阈值电压 (V TH ) 调整注入剂量、V TH 调整注入能量、源极/漏极 (S/D) 注入剂量和 S/D 注入能量均已作为工艺参数进行了研究,而 V TH 调整倾斜角和 S/D 注入倾斜角已作为噪声因素进行了研究。与优化前的初始结果相比,I OFF 值为 29.579 nA/µm,表明有显著改善。优化技术的结果显示器件性能优异,I OFF 为 28.564 nA/µm,更接近国际半导体技术路线图 (ITRS) 2013 年目标。
注意:所有通信和刷新率时序均针对标称校准的 HFO 频率给出,并将随此频率的变化而变化。1.所有 PWM 时序规格均针对单个 PWM 输出给出(MLX90614xAx 的出厂默认值)。对于扩展 PWM 输出(MLX90614xBx 的出厂默认值),每个周期的时序规格为原来的两倍(请参阅 PWM 详细描述部分)。对于大电容负载,建议使用较低的 PWM 频率。热继电器输出(配置时)具有 PWM DC 规格,可以编程为推挽或 NMOS 开漏。PWM 是自由运行的,上电出厂默认为 SMBus,详情请参阅 7.6“在 PWM 和 SMBus 通信之间切换”。2.有关 12V 应用上的 SMBus 兼容接口,请参阅应用信息部分。SMBus 兼容接口在 SMBus 详细描述部分中有详细描述。一条总线上 MLX90614xxx 设备的最大数量为 127,如果设备数量较多、总线数据传输速率更快、总线无功负载增加,建议使用较高的上拉电流。MLX90614xxx 始终是总线上的从设备。MLX90614xxx 可以在低功耗和高功率 SMBus 通信中工作。除非另有说明,所有电压均指 Vss(接地)。5V 版本 (MLX90614Axx) 不提供省电模式。
二维(2D)半导体在高性能电子中的实际应用需要与大规模和高质量的电介质进行整合 - 然而,由于它们的悬空无键,这是迄今为止的挑战。在这里,我们报告了一种干介电整合策略,该策略使晶圆尺度和高κ电介质在2D半导体之上转移。通过使用超薄缓冲层,可以预处理下沉积,然后在MOS 2单层的顶部进行机械干燥转移。转移的超薄电介质纤维可以保留晶圆尺度的晶格和均匀性,而无需任何裂缝,表明高达2.8μf/cm 2的电容,等效的氧化物厚度降至1.2 nm,泄漏率降至1.2 nm,泄漏的电源量〜10-7 A/cm 2。Fab的顶栅MOS 2晶体管显示出固有的特性,而没有掺杂效应,启示率为〜10 7,子阈值向下旋转至68 mV/ dec,最低的界面状态为7.6×10 9 cm-2 ev-1。我们还表明,可扩展的顶门阵列可用于构建功能逻辑门。我们的研究为使用具有良好控制厚度,均匀性和可扩展性的行业兼容的ALD工艺提供了可行的途径。
摘要:高κ电介质是介电常数高于二氧化硅的绝缘材料。这些材料已经在微电子领域得到应用,主要用作硅 (Si) 技术的栅极绝缘体或钝化层。然而,自过去十年以来,随着宽带隙 (WBG) 半导体的广泛引入,如碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN),后硅时代开始了,这为高κ材料在这些新兴技术中的应用开辟了新的前景。在此背景下,铝和铪的氧化物(即 Al 2 O 3 、HfO 2 )和一些稀土氧化物(例如 CeO 2 、Gd 2 O 3 、Sc 2 O 3 )是有前途的高κ二元氧化物,可用作基于 SiC 和 GaN 的下一代大功率和高频晶体管的栅极介电层。本综述论文概述了用于后硅电子器件的高介电常数二元氧化物薄膜。特别地,重点关注通过原子层沉积在 WBG 半导体(碳化硅和氮化镓)上生长的高 κ 二元氧化物,无论是非晶态还是晶体膜。讨论了沉积模式和沉积前或沉积后处理的影响。此外,还介绍了这些薄膜的介电行为,并报告了一些应用于 SiC 和 GaN 晶体管的高 κ 二元氧化物的示例。强调了这些技术的潜在优势和当前的局限性。
