摘要 — 本文介绍了一项关于 28 nm FD-SOI MOSFET 参数提取和分析的分析性实验研究,温度范围从室温到 25 K,栅极长度从微米到纳米。结果表明,FD-SOI 器件随温度变化的行为可以通过深低温条件下已建立的物理理论可靠地描述:玻尔兹曼统计和声子散射机制是决定器件电行为的两个主要因素。此外,我们还展示了 Y 函数作为一种参数提取方法的优势,适用于不同的通道长度和宽的温度范围。我们展示了阈值电压、亚阈值摆幅、低场迁移率和源漏串联电阻对温度的依赖性,以及栅极长度减小如何影响这些特性。
马克西米利安 W. Feil1,2,Maximilian W. Feil1,2,Maximilian W. Feil1,2,Maximilian W. Feil1,2,Maximilian W. Feil1,2,A ∗,Katja Waschneck1,B,B,B,Hans Reisinger1,C,C. ER1,C,Paul Salmen1,D,Gerald Rescher3,E,Thomas Aichinger3,F,∗,Katja Waschneck1,B,Hans Reisinger1,C,Paul Salmen1,D,Gerald Rescher3 3,F,∗,Katja Waschneck1,B,Hans Reisinger1,C,Paul Salmen1,D,Gerald Rescher3,E,Thomas Aichinger3,F,F,∗,Ka tja Waschneck1,B,B,Hans Reisinger1,C,C,C,D,D,Gerald,Gerald,Gerald,aiching b.1 Salmen1,D,Gerald Rescher3,E,Thomas Aichinger3,F,∗,Katja Waschneck1,B,Hans Reisinger1,C,Paul Salmen1,D,Gerald Rescher3,E,E,E,Thomas Aichinger3,F,F,F,Thomas aichinger3,F,F,f,katja reisinger,salmen,salmen,salmen,thom thom thom 3, A Waschneck1,B,Hans Reisinger1,C,Paul Salmen1,D,Gerald Rescher3,E,Thomas Aichinger3,F,
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。
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摘要 对辐射敏感的金属氧化物半导体场效应晶体管 (RADFET) 经 110 Gy(H 2 O) 伽马射线辐照。在不同正栅极偏压下辐照过程中的阈值电压 VT 结果表明,VT 随栅极偏压的增加而增加。辐照过程中的阈值电压偏移 Δ VT 拟合得很好。分析了辐射过程中固定陷阱 (FT) 和开关陷阱 (ST) 对 Δ VT 的贡献。结果表明,FT 的贡献明显高于 ST。提出了一个描述阈值电压偏移及其分量对栅极偏压依赖性的函数,该函数与实验值非常吻合。研究了辐照后 RADFET 在室温下无栅极偏压的退火情况。阈值电压的恢复(称为衰减)会随着辐射期间施加的栅极偏压而略有增加。 Δ VT 表现出与固定状态引起的阈值电压分量 Δ V ft 相同的变化,而由于开关陷阱引起的阈值电压分量 Δ V st 没有变化。
在这一部分,我想感谢那些在工作中给予我帮助的人。副教授 Dimosthenis Peftitsis 和博士候选人 Ole Christian Spro 是我的导师,他们的指导和支持对我的工作至关重要。我感谢 Dimosthenis 的激励和积极性,鼓励我工作。Ole Christian 是我的日常导师,帮助我解决遇到的困难。他的指导总是挑战我的思维,给我指点,帮助我理解,而不是简单地给我最简单的答案。这帮助我成长为一个人。我感谢 Ole Christian 花了很多时间来指导和激励我的工作。此外,我还要感谢博士候选人 Daniel Alexander Philipps 与我讨论不同的话题并给我反馈。这帮助我改进了我的工作。最后,我要感谢我的家人和朋友对我的信任和鼓励。这帮助我克服了困难时期并最终完成了学业!
• BESS 使用隔离拓扑(例如双有源桥 (DAB) 后接有源前端转换器 (AFEC))集成到 MV 电网(2.3 kV、4.16 kV 或 13.8 kV) • 与两级拓扑相比,3 级中性点钳位拓扑既降低了滤波器要求,又降低了 SiC MOSFET 两端的电压应力 • 根据电网电压,可以串联 SiC 3.3 kV MOSFET 二极管器件
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朝着替代性,可再生能源的动力正在加速,主要经济体承诺在相对较远的将来朝着碳中立发展。即使是从东到西部的最大发射器也正在设定积极的目标日期。例如,美国的新政府希望在2035年到2050年净零排放量将电力生产无碳,而中国将“ GDP的二氧化碳强度”降低了65%以上,到2030年[1]。这一趋势可以在世界各地看到,截至2020年底,瑞典等一些主要国家已经达到30%以上的可再生电力供应。当然,从地热到风,水力,沼气,潮汐和太阳能都有一系列可再生能源选项。所有人都面临着挑战,无论是在水力和风中的资本成本,还是沼气中的污染物排放,还是风与太阳能的供应连续性。但是,光伏(PV)阵列对于降低了资本成本和从国内设备到公用事业安装的易于可扩展性具有吸引力。如果可以通过储能系统解决连续性问题,则太阳能是未来能源供应的有力竞争者。尽管太阳能始终将与其他来源共享可再生能源市场,但该行业的增长却很强,预计将呈指数增长(图1)。
最近,随着无线技术的快速发展,人们对射频操作下纳米级设备的性能和可靠性表征的兴趣日益浓厚。到目前为止,直流可靠性方法被广泛使用,在大多数情况下都需要保护带。然而,随着技术达到缩放极限,设备被推向更高的性能和更严格的保护带。因此,随着可靠性和性能的提高,表征设备老化不仅在传统直流操作方面,而且在动态和高频操作方面也变得越来越重要[1]。BTI 和热载流子注入 (HCI) 是金属氧化物场效应晶体管 (MOSFET) 中的两种主要退化机制。HCI 得到了广泛的研究,其对小信号参数的影响之前已有报道[2]、[3]。从 S 参数表征方面对 HCI 退化的研究使我们能够揭示和监测在传统直流表征方法下看不到的高频参数变化[3]。S 参数表征也有助于理解退化机制和各种应力条件引起的潜在物理扰动效应。然而,据我们所知,目前还没有关于 BTI 对 RF MOSFET 小信号行为影响的报道。为了全面理解和模拟各种应力模式引起的小信号行为,有必要评估晶体管在动态和高频操作下的 BTI 效应。在这项工作中,我们研究了 BTI 应力对全耗尽绝缘体上硅 (FDSOI) MOSFET 小信号参数的影响。