关键字:Gan,Mishemt,MBE,MMIC,AL 2 O 3,可靠性摘要雷神已经在<111> si Hemt技术上采用了分子束外延(MBE)开发了gan的状态。相对于MOCVD(〜1000 o C)的分子束外延(MBE)的较低生长温度(〜750 o C)导致热性能提高和从IIII-V/SI界面减少微波损失。这些因素结合起来,以使最有效的高功率(> 4 w/mm)在高频(≥10GHz)上进行操作,这些操作通常与Si上的gan hemts无关。较低的温度MBE生长过程减少了生长后冷却后的GAN拉伸应变,这又使Aln成核层用于GAN HEMT生长。这与基于MOCVD的生长中使用的复杂的Algan/Aln菌株补偿层相反,这些层已显示出显着降低IIII-V外延层的总体导热率。此外,低温MBE ALN成核层导致Si/IIi-氮化物界面处的界面电荷降低。这种大大降低的电荷使雷神能够实现<0.2dB/mm的创纪录的低微波损失(对于SI上的GAN),最高为35 GHz,可与SIC上的GAN相当[1]。最重要的是,在100mm高电阻(> 1,000 ohm-cm)上实现MBE种植的Gan Hemt Epi层质量和均匀性时,记录了创纪录的低微波损失(> 1,000 OHM-CM)<111> Si,可与MOCVD在SIC上生长的GAN相当。板电阻低至423欧姆 /平方英尺(±0.8%),迁移率为〜1,600 cm 2 /v-s。这样做是为了使整个栅极电容,IDSS,IMAX和V t与为了减少门泄漏,雷神用ALD沉积了Al 2 O 3作为高k栅极介电介质形成不幸的。为了最大程度地减少门泄漏,而不会影响关键的RF设备特性(例如FT,FMAX,POWER和PAE),使用电荷平衡模型与栅极介电堆栈一起设计Schottky层厚度。
• 2020-2021 财年 DUCC 技术咨询委员会成员,2020 年 9 月 24 日至 2021 年 9 月 23 日 • 德里大学南校区电话咨询委员会主席,2020 年 6 月 22 日至今 • 德里大学 Mata Sundri 学院管理委员会成员,2020 年 8 月 17 日至今 • 德里大学 Acharya Narendra Dev 学院管理委员会成员,2020 年 8 月 17 日至今 • 查谟大学电子学研究委员会成员,2018-2021 年 • 德里大学 DUCC 技术咨询委员会成员,2019 年至今 • 德里大学 B.Sc. (H) 电子学项目协调员,2006 年至今。 • 自 2006 年至今担任德里大学电子科学系 DRC 成员 • 自 2006 年至今担任德里大学电子科学系 BRS 成员 • 德里大学 B.Sc. (H) 仪器项目协调员,2006-2020。 • 教务长 - 德里大学南校区 Geetanjali 宿舍,2014 年 7 月 - 2020 年 1 月。 • 成员 - IEEE EDS 德里分会奖项和院士提名常务委员会,2015 年 2 月 - 2017 年 2 月。 • 采购委员会主席 - 德里大学南校区电子科学系,2013 年 2 月 - 2017 年 2 月。 • VC 提名人 - DRC,NSIT,Dwarka,新德里,2015 年 8 月 - 2016 年 7 月。 • VC 提名人 - DRC,IIC,UDSC,新德里-21,2014 年 1 月2016. • 德瓦尔卡 Netaji Subhas 理工学院 (NSIT) 总理事会成员,2014 年 2 月 - 2016 年。 • Rajkumari Amrit Kaur 护理学院管理委员会成员,2014 年 4 月 - 2016 年 4 月。 • 希萨尔 Guru Jambheshwar 科技大学电子与通信工程系研究委员会外部专家,2014 年 4 月 - 2016 年 4 月。 • 索尼帕特 Bhagat Phool Singh Mahila Vishvidyalaya 电子与通信工程系研究委员会外部专家,2014 年 1 月 - 2016 年 1 月。 • 新德里 Kalkaji Deshbandhu 学院管理委员会成员兼财务主管,2013 年 9 月 - 2016。 • 就业协调员,德里大学电子科学系,南校区,2003-2014。 • 学术和就业协调员,信息学与通信学院(信息学部),UDSC,印度,1999 年 3 月 - 2002 年 9 月。 兴趣/专业领域 亚微米和深亚微米场效应器件的建模和特性。这包括 Si MOSFET、隧道 FET、MESFET、GaAs MESFET、无结晶体管和 AlGaN/GaN 和 GaAs/InP HEMT
ETMOS 项目旨在通过分子束外延 (MBE) 和脉冲激光沉积 (PLD) 开发电子级过渡金属二硫属化物 (TMD) 的大面积生长。根据最近关于在六方晶体衬底上生长的 MoS2 外延质量的报告和初步结果,我们将推动这些材料在宽带隙 (WBG) 六方半导体 (SiC、GaN、AlN、AlGaN 合金) 和绝缘蓝宝石上的外延层生长。五个合作伙伴在薄膜生长 (CNRS、SAS)、高级特性和模拟 (CNR、HAS、U-Pa)、加工和电子设备原型 (CNR) 方面拥有互补的技能。将在不同衬底 (Si、蓝宝石、SiC、块状 GaN) 上生长 WBG 半导体模板/薄膜,以完全控制起始材料的特性并制备外延就绪表面,从而实现高质量和均匀的 TMD MBE 和 PLD 生长。沉积范围将从单层 (1L) 到几层 (最多 5) MoS2 和 WSe2,并在直径最大为 100 毫米的晶片上控制亚单层厚度。将开发 MBE 或 PLD 期间的 TMD 替代掺杂,重点是 MoS2 的 p+ 掺杂,这对设备应用具有战略意义。除了生长设施外,ETMOS 联盟还拥有整套形态、结构、化学、光学和电扫描探针表征,有助于在每个生长步骤中实现高质量。将通过专门设计的测试设备研究 TMD 的电性能 (掺杂、迁移率、电阻率等) 以及跨 TMD/WBG 异质结的电流传输。实验将通过生长模拟和 WBG 上 TMD 电子能带结构的从头计算来补充。将制定多尺度表征协议,以将我们的外延 TMD 与使用相同或互补沉积方法的其他小组的结果进行对比。最后,将制造利用 TMDs/WBG 异质结特性的器件原型,包括:(i) 基于 p+-MoS2 与 n-GaN 或 n-SiC 原子突变异质结的带间隧穿二极管和晶体管;(ii) MoS2/GaN 和 MoS2/SiC UV 光电二极管;(iii) 具有 Al(Ga)N/GaN 发射极和 1L TMD 基极的热电子晶体管。开发的材料/工艺的目标是在项目结束时达到 TRL=5。由于 ETMOS 合作伙伴与 SiC 和 GaN 领域的领先工业企业(STMicroelectronics、TopGaN、Lumilog)保持着持续合作,因此来自行业的代表将成为 ETMOS 顾问委员会的成员,为工艺与生产环境的兼容性提供指导。我们的 TMDs 生长活动与常用的 CVD 方法高度互补。我们预计与石墨烯旗舰项目第 1 和第 3 部门的团队将产生强大的协同作用,从而促进欧洲在 TMD 和设备应用大面积增长方面的能力。
栅极金属氧化物半导体异质结构场效应晶体管 (DG MOS-HFET)”,超晶格和微结构 - ELSEVIER Publishers,第 55 卷,第 8-15 页,2013 年。ISSN:0749-6036,DOI:10.1016/j.spmi.2012.12.002(SCI 影响因子 2.12)3. Sudhansu Kumar Pati、KalyanKoley、ArkaDutta、N. Mohankumar 和 Chandan Kumar Sarkar,“一种提取具有 NQS 效应的非对称 DG MOSFET 的 RF 参数的新方法”,半导体杂志- IOP Publishers,第 55 卷34,第 2 期,第 1-5 页,2013 年 11 月。ISSN:1674-4926,DOI:10.1088/1674-4926/34/11/114002(SCI - 影响因子 1.18)4. Sudhansu Kumar Pati、KalyanKoley、ArkaDutta、N. Mohankumar 和 Chandan Kumar Sarkar,“体和氧化物厚度变化对下重叠 DG- MOSFET 模拟和 RF 性能的影响研究”,Microelectronics Reliability-Elsevier Publishers,Vol. 54,第 6-7 期,第 1137-1142 页,2014 年。ISSN:0026-2714,DOI:10.1016/j.microrel.2014.02.008 5. HemantPardeshi、Sudhansu Kumar Pati、Godwin Raj、N. Mohankumar 和 Chandan Kumar Sarkar,“欠重叠和栅极长度对 AlInN/GaN 欠重叠 MOSFET 器件性能的影响”,半导体杂志,IOP Science publishers,第 54 卷。 33, No. 12, 2012 年,第 1-7 页。ISSN:1674-4926,DOI:10.1088/1674- 4926/33/12/124001(SCI-影响因子 1.18) 6. HemantPardeshi、Sudhansu Kumar Pati、Godwin Raj、N. Mohankumar 和 Chandan Kumar Sarkar,“研究 III-V 异质结构欠重叠 DG MOSFET 中栅极错位、栅极偏置和欠重叠长度导致的不对称效应”,Physica E:低维系统和纳米结构,Elsevier,Vol. 46,第 61-67 页,2012 年。ISSN:1386-9477,DOI:10.1016/j.physe.2012.09.011(SCI 影响因子 3.57) 7. HemantPardeshi、Godwin Raj、Sudhansu Kumar Pati、N. Mohankumar 和 Chandan Kumar Sarkar,“III-V 异质结构与硅底搭接双栅极 MOSFET 的比较评估”,半导体,Springer,第 46 卷。 46,第 10 期,2012 年,第 1299–1303 页。ISSN:1090-6479,DOI:10.1134/S1063782612100119(SCI - 影响因子 0.641) 8. Godwin Raj、HemantPardeshi、Sudhansu Kumar Pati、N. Mohankumar 和 Chandan Kumar Sarkar,“基于物理的 AlGaN/GaN HEMT 器件电荷和漏极电流模型”,Journal of Electron Devices,Vol. 14,第 1155-1160 页,2012 年。ISSN:1682-3427 9. Godwin Raj、HemantPardeshi、Sudhansu Kumar Pati、N. Mohankumar 和 Chandan Kumar Sarkar,“基于极化的电荷密度漏极电流和纳米级 AlInGaN/AlN/GaN HEMT 器件的小信号模型”,超晶格和微结构,Elsevier,Vol. 54,第 188-203 页,2013 年。ISSN:0749-6036,DOI:10.1016/j.spmi.2012.11.020(SCI 影响因子 2.12) 10. HemantPardeshi、Godwin Raj、Sudhansu Kumar Pati、N. Mohankumar 和 Chandan Kumar Sarkar,“势垒厚度对 AlInN/GaN 下重叠 DG MOSFET 器件性能的影响”,超晶格与微结构,Elsevier,第 60 卷,第 47-59 页,2013 年。ISSN:0749-6036,DOI:10.1016/j.spmi.2013.04.015(SCI 影响因子 2.12)
自 1950 年代以来,研究人员一直在研究晶体管的特性和行为,特别关注宽禁带发射极。发表在各种会议和期刊上的论文探讨了异质结构双极晶体管 (HBT)、集成电路和 Si/SiGe 外延基晶体管等主题。研究还检查了温度对晶体管性能的影响,包括在高达 300°C 的温度下的直流和交流性能。研究人员调查了各种材料系统,包括应变层异质结构及其在 MODFET、HBT 和激光器中的应用。研究了 SiGe HBT 中寄生能垒的行为,以及热电子注入对高频特性的影响。其他研究集中于渐变层和隧穿对 AlGaAs/GaAs 异质结双极晶体管性能的影响。已经开发出突变半导体-半导体异质结处隧道电流的解析表达式,并提出了异质结界面处热电子发射电流的新物理公式。本文讨论了有关异质结双极晶体管 (HBT) 的各种研究论文,这种半导体器件兼具双极晶体管和场效应晶体管的优点。这些论文涵盖的主题包括热电子发射、电荷控制模型、器件建模以及基极分级、合金化和应变对 HBT 性能的影响。研究探索了不同材料的使用,包括 GaAs/AlGaAs、InP、Si-Ge 合金和应变层异质结构。这些论文讨论了了解这些材料的电子特性(例如有效质量、带隙和价带不连续性)的重要性。文章还涉及 HBT 中的非平衡电子传输,这对高频性能至关重要。研究人员研究了各种生长技术,包括分子束外延 (MBE) 和化学气相沉积 (CVD),以创建高质量的 HBT 器件。研究论文中的一些主要发现和结论包括:* 了解异质结材料电子特性的重要性* 应变对 HBT 性能和器件特性的影响* 需要先进的生长技术,如 MBE 和 CVD,以创建高质量的 HBT 器件* Si-Ge 合金和应变层异质结构在提高 HBT 性能方面的潜力总体而言,本文中介绍的论文展示了正在进行的研究工作,旨在提高异质结双极晶体管的性能和特性。本文讨论了有关硅锗 (Si/Si1-x Gex) 异质结构的各种研究和研究论文,重点介绍了它们的特性及其在微电子器件中的应用。一项研究使用导纳谱分析了由 Si/Si1-x Gex 异质结构制成的 MOS 电容器。另一篇论文研究了在硅衬底上生长的无应变和相干应变 Si1- x Gex 的电子漂移迁移率。文章还讨论了用于高频应用的碳掺杂 SiGe 异质结双极晶体管 (HBT) 的开发,以及针对低温操作的 HBT 技术的优化。此外,研究人员还探索了应变和重掺杂对 Si/Si1-x Gex 合金间接带隙的影响。论文还涉及各种主题,例如外延 Si 和 SiGe 基双极技术的设计和优化、UHV/CVD SiGe HBT 中集电极-基极结陷阱的影响以及 Ge 分级对 SiGe HBT 偏置和温度特性的影响。总体而言,研究重点是了解 Si/Si1-x Gex 异质结构在微电子器件(包括 HBT 和其他半导体技术)中的特性和应用。本文讨论了 SiGe 基双极晶体管和 III-V 异质结双极晶体管 (HBT) 研究的进展。目标是优化这些器件以用于高性能电子应用,包括高速数字集成电路、模拟电路、微波集成电路和 RF 器件。1993 年至 2002 年期间发表的研究文章探讨了 SiGe HBT 的各个方面,例如针对高电流密度的优化、屏障效应、渡越时间建模和紧凑的电流-电压关系。这些研究旨在提高这些器件的性能和效率。另一个研究领域侧重于 III-V HBT,包括基于 GaAs 的 HBT、AlGaN/GaN HBT 和 GaN HBT。目标是开发用于微波应用的新技术并克服建模和模拟这些器件的挑战。这些研究还调查了不同生长技术的使用,例如金属有机化学气相沉积 (MOCVD),并探索 AlGaN/GaN HBT 选择性区域生长的潜力。总体而言,该研究旨在突破 SiGe 基双极晶体管和 III-V HBT 的可能性界限,从而开发出适用于广泛应用的高性能电子设备。过去几十年来,异质结双极晶体管 (HBT) 的研究得到了广泛的开展。各种研究都探索了它们的潜在应用、优势和局限性。在 2001 年发表在 IEEE Transactions on Electron Devices 上的一篇文章中,研究人员讨论了 HBT 在高频应用中的能力。同一出版物还介绍了 Shigematsu 等人在 1995 年的另一项研究,该研究提出了一种具有改进特性的自对准 InP/InGaAs HBT 的新设计。此外,Low 等人在 1999 年发表的一篇文章。固态电子学杂志探讨了 InGaP HBT 技术在射频和微波仪器中的应用。研究人员强调了它的潜在优势,包括与硅双极晶体管相比更快的开关速度。一些研究也集中于 HBT 的设计和制造。Gao 等人在 1992 年发表在 IEEE 电子器件学报上的一篇文章介绍了一种用于功率应用的异质结双极晶体管设计。在同一期刊上发表的另一项研究中,Gao 等人 (1991) 研究了发射极镇流电阻设计和 AlGaAs/GaAs 功率 HBT 的电流处理能力。微波多指 HBT 中的崩塌现象也得到了广泛的研究。Liu 等人 (1993 年和 1994 年) 在 IEEE 电子器件学报上发表的研究检查了高功率密度对这些器件中电流增益崩塌的影响。此外,Chou 和 Ferro 在 1997 年的会议论文集中概述了异质结双极晶体管,重点介绍了它们的应用和优势。研究人员探索了用于红外光子探测的先进半导体器件概念和技术,旨在提高 III-V 器件的性能。研究人员还致力于通过引入碳掺杂基极来提高 AlGaAs/GaAs 异质结双极晶体管的预期寿命。该研究讨论了工艺技术对自对准 HBT、栅极定义和亚微米栅极长度干蚀刻制造方案的影响。此外,还进行了高温偏压应力测试,以评估具有台面蚀刻结构的 HBT 的可靠性,揭示了它们在各种工作条件下性能的潜在改进。本研究讨论了工艺技术对自对准 HBT、栅极定义和亚微米栅极长度干蚀刻制造方案的影响。此外,还进行了高温偏压应力测试,以评估具有台面蚀刻结构的 HBT 的可靠性,揭示了其在各种操作条件下性能的潜在改进。本研究讨论了工艺技术对自对准 HBT、栅极定义和亚微米栅极长度干蚀刻制造方案的影响。此外,还进行了高温偏压应力测试,以评估具有台面蚀刻结构的 HBT 的可靠性,揭示了它们在各种操作条件下性能的潜在改进。
B化学与化学生物学系B化学与生物工程系,伦斯勒理工学院,Troy,Troy,纽约12180,美国