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宽温度范围统一未掺杂块状硅...
摘要 — 几十年来，对于从 4K 到室温以上的硅载流子，一直没有开发出统一的模型。本文提出了一个统一的未掺杂硅低场和高场迁移率模型，分别针对 8K 到 300K 和 430K 时<100>和<111>方向的电子以及 6K 到 430K 时<100>方向的空穴。研究发现，Canali 高场饱和模型足以拟合<111>实验数据，但不能拟合<100>数据，这是由于各向异性引起的平台期和负差速度。因此，使用了改进的 Farahmand 模型。为了允许在各向异性模拟中进行参数插值，还针对<111>方向校准了改进的 Farahmand 模型。然后使用该模型预测 4K 下未掺杂 Si 中电子和空穴的迁移率，当有可靠的实验数据可用于 TCAD 模型开发时，该迁移率可作为初始校准参数。
GaN HEMT 器件的 AI 辅助场板设计
摘要 GaN HEMT 在高功率和高频电子器件中起着至关重要的作用。在不影响可靠性的情况下满足这些器件的苛刻性能要求是一项具有挑战性的工作。场板用于重新分配电场，最大限度地降低器件故障风险，尤其是在高压操作中。虽然机器学习已经应用于 GaN 器件设计，但它在以几何复杂性而闻名的场板结构中的应用是有限的。本研究介绍了一种简化场板设计流程的新方法。它将复杂的 2D 场板 2 结构转换为简洁的特征空间，从而降低了数据要求。提出了一种机器学习辅助设计框架来优化场板结构并执行逆向设计。这种方法并不局限于 GaN HEMT 的设计，可以扩展到具有场板结构的各种半导体器件。该框架结合了计算机辅助设计 (TCAD)、机器学习和优化技术，简化了设计流程。
SBMicro 2023
SBMicro 研讨会是一个国际论坛，致力于微系统、集成电路和设备的制造和建模，每年在巴西举行。研讨会的目的是将集成电路、微传感器、微执行器和 MEMS 的加工、材料、特性、建模和 TCAD 领域的研究人员聚集在一起。第 37 届 SBMicro 将在巴西的旅游标志里约热内卢举行。这个国际会议提供了独特的微电子学融合，并通过口头报告、海报会议、展览、小组讨论和辅导课等各种形式，成为讨论全球跨学科研究的主要会议。所有被接受的论文都将在 IEEEXplore 上发表。研讨会上发表的最佳论文将被邀请重新提交扩展版本，该版本将考虑在 JICS - 集成电路与系统杂志上发表。有关论文提交的信息可在会议网页上找到。感兴趣的领域包括：• 纳米电子学 • 器件物理和特性 • 建模和仿真 • 半导体和 MEMS 处理 • 光电子学和光伏 • 能源获取 • 电力设备 • 新型材料和设备
皮秒雪崩探测器
摘要：皮秒雪崩探测器是一种基于 (NP) 漂移 (NP) 增益结构的多结硅像素探测器，旨在实现带电粒子跟踪，具有高空间分辨率和皮秒时间戳功能。它使用传感器体积深处的连续结来放大薄吸收层中电离辐射产生的一次电荷。然后，在较厚的漂移区内移动的二次电荷会引发信号。IHP 微电子公司使用 130 nm SiGe BiCMOS 工艺生产了一个概念验证单片原型，该原型由间距为 100 µ m 的六边形像素矩阵组成。探测站和 55 Fe X 射线源的测量表明，原型机可以正常工作，并且显示雪崩增益，最大电子增益可达 23。雪崩特性研究（经 TCAD 模拟证实）表明，55 Fe 源的 X 射线转换产生的较大初级电荷引起的空间电荷效应限制了有效增益。
通过调整厚度实现 InSe 纳米带的光谱工程以实现全彩色成像
摘要：本文报告了通过无催化剂化学气相沉积 (CVD) 生长法合成 InSe 纳米带。当 InSe 纳米带的厚度从 562 nm 减小到 165 nm 时，峰值光响应发生了显著的蓝移。Silvaco Technology 计算机辅助设计 (TCAD) 模拟表明，这种光谱响应的变化应归因于 InSe 的波长相关吸收系数，其中较短波长的入射光将在表面附近被吸收，而较长波长的光将具有更大的穿透深度，导致较厚的纳米带器件的吸收边缘发生红移。基于上述理论，通过调控纳米带的厚度，实现了对蓝光（450 nm）、绿光（530 nm）、红光（660 nm）入射光敏感的三种光电探测器，可以实现紫色“H”图案的光谱重建，表明二维层状半导体在全色成像中的潜在应用。
高k电介质材料在短沟道中的性能...
摘要 — 当氧化层变薄，栅极长度变短时，MOSFET 器件中会出现短沟道效应 (SCE)。本研究的目的是寻找一种新的电介质和栅极材料来取代传统的氧化物二氧化硅 (SiO 2 ) 和多晶硅作为栅极材料。本研究的目的是研究使用不同类型的高 k 电介质材料和锗 (Ge) 作为栅极材料的 MOSFET 的性能。使用 Silvaco TCAD 工具制造和模拟 MOSFET 结构。基于电流-电压 (IV) 特性评估 MOSFET 的整体性能。结果表明，用 HfO 2 和 Ge 作为电介质和栅极材料制造的 MOSFET 具有较高的驱动电流，漏电流比传统 MOSFET 降低了 0.55 倍。因此，与 SiO 2 和多晶硅相比，MOSFET 结构中 HfO 2 和 Ge 的组合具有最佳性能，因为它在缩小器件尺寸时产生较小的漏电流和较小的 V th，从而降低 SCE。
第37届微电子测试国际会议...
•设计o方法，验证o过程表征/监视o设计启用 - 数字和模拟图书馆的表征和验证•测量技术O DC，AC和RF测量：设置，测试和分析O可靠性测试 - 包括热稳定性，包括热稳定性，失败分析，ESD/LUP，ESD/LUP，EM，EM。晶圆级（WLR）等。o统计分析，可变性，吞吐量增加，智能测试策略，紧凑的建模o使用机器学习和AI在数据集分析中 - 参数提取等。o临界探测，底线测量，在线计量学o吞吐量，测试策略，增强和过程控制测试，TCAD•应用•应用o新兴记忆技术（单元，阵列和在神经网络中的单元，阵列和应用）电子和传感器（有机和无机材料）o m（n）EMS，执行器，传感器，PV细胞和其他新兴设备
双栅极反馈场效应晶体管高温特性分析
摘要 — 在本研究中，我们研究了双栅极反馈场效应晶体管 (FBFET) 器件的温度相关行为，该器件在一定温度范围 (300 K 至 400 K) 内表现出陡峭的开关特性。我们使用技术计算机辅助设计 (TCAD) 模拟分析温度特性。FBFET 是在正反馈回路中工作的半导体器件，其中通道区域中的电子和空穴调节势垒和壁的能量状态。FBFET 表现出出色的亚阈值摆幅和高开/关比，这归因于正反馈现象，从而产生理想的开关特性。在模拟结果中，观察到随着温度的升高，导通电流 (I ON )、关断电流 (I OFF ) 和导通电压 (V ON ) 均增加，而开/关电流比降低。此外，通过调节固定栅极电压可以维持高温下的操作。通过模拟结果，我们定性地研究了 FBFET 中各种器件参数随温度变化的变化，并进行了详细讨论。
超大规模集成电路中单电子能量损失的快速仿真分析方法
工业界广泛使用晶体管仿真工具（如TCAD、SPICE）来模拟单粒子效应（SEE）。然而由于实际设计中物理参数的变化，例如粒子的性质、线性能量传输和电路特性等，都会对最终的模拟精度产生很大的影响，这将大大增加大规模电路晶体管级仿真工作流程的复杂性和成本。因此，提出了一种新的SEE仿真方案，以提供一种快速、经济高效的方法来评估和比较大规模电路在辐射粒子效应下的性能。在本文中，我们结合晶体管和硬件描述语言（HDL）仿真的优点，并提出了准确的SEE数字误差模型，用于大规模电路中的高速误差分析。实验结果表明，所提出的方案能够处理40多种不同电路的SEE模拟，这些电路的尺寸从100个晶体管到100 k个晶体管不等。
MoS2 双电子系统中的电荷传输和量子限制...
摘要：半导体二维 (2D) 材料由于其丰富的能带结构和在下一代电子器件中的良好潜力而引起了广泛的研究关注。在本文中，我们研究了具有双栅极 (DG) 结构的 MoS 2 场效应晶体管 (FET)，该结构由对称厚度的背栅极 (BG) 和顶栅极 (TG) 电介质组成。通过排除接触影响的四端电测量揭示了 DG-MoS 2 器件中厚度相关的电荷传输，并且还应用了 TCAD 模拟来解释实验数据。我们的结果表明，量子限制效应对 MoS 2 沟道中的电荷传输起着重要作用，因为它将电荷载流子限制在沟道的中心，与单栅极情况相比，这减少了散射并提高了迁移率。此外，温度相关的传输曲线表明，多层 MoS 2 DG-FET 处于声子限制的传输状态，而单层 MoS 2 表现出典型的库仑杂质限制状态。