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通用 Cryo-CMOS 器件建模和 EDA
摘要 —本文概述了通用低温 CMOS 数据库的建立，其中 MOSFET 的关键电气参数和传输特性被量化为器件尺寸、温度/频率响应的函数。同时，进行了全面的器件统计研究，以评估低温下变化和失配效应的影响。此外，通过将 Cryo-CMOS 紧凑模型整合到工艺设计套件 (PDK) 中，设计了低温 4 Kb SRAM、5 位闪存 ADC 和 8 位电流控制 DAC，并在 EDA 兼容平台上轻松研究和优化它们的性能，从而为大规模低温 IC 设计奠定了坚实的基础。索引术语 —低温器件物理、温度相关紧凑模型、蒙特卡罗模拟、工艺设计套件、低温电路设计。
GaN功率器件及应用可靠性
• 每个设备都有需要理解和设计的故障机制 • 高电场导致时间相关击穿 (TDB) • 高电场和热载流子导致电荷捕获 • 切换会导致反向恢复、高压摆率和热载流子磨损带来的应力 • 已知的 GaN 故障模式是切换时间尺度上的 Rds-on 增加。这种动态 Rds-on 增加是由于电荷捕获造成的。 • 可靠性工程包括使 FET 能够可靠地承受应用中的应力
生物学中的金刚石量子器件
摘要：目前可用的能够达到原子分辨率的分子成像技术仅限于低温、真空条件或大量样品。基于金刚石中氮空位 (NV) 中心自旋相关光致发光的量子传感器具有在环境条件下实现具有原子分辨率的单分子检测的巨大潜力。金刚石纳米粒子也可以通过植入 NV 中心来制备，从而实现能够进入活体生物系统的独特纳米传感器。因此，该技术可能提供前所未有的途径和洞察力，了解生理条件下单个生物分子的结构和功能，并能够以原子分辨率观察量子级的生物过程。本综述对金刚石量子传感器的理论以及从制备到传感技术的最新发展进行了批判性讨论。
毫米波集成硅器件：有源与……
𝜖 O3 = 𝑆 0P 𝑑𝐵−𝑁𝐹。（5）𝜖 O3 可视为初步评估 LNA 基本性能的定性参考，与接收器性能的潜在优势有关。图 1(a) 和 (b) 中的 LNA 分别显示 𝜖 O3 为 -0.3 dB 和 3.1 dB。这意味着，图 1(a) 中的 LNA 具有负 𝜖 O3（NF 高于增益），可能会损害整体接收器性能，并且从成本效益的角度来看，采用它可能是不合理的，因为这取决于接收器下一阶段的性能，甚至可能导致性能下降和功耗浪费。对于图 1(b) 中的 LNA，𝜖 O3 略微超过 3dB，这可以视为其在接收器中采用的初步定性要求。尽管噪声系数略有增加，但 MT 0 和 𝜖 O3 均支持具有 IIM 的共源共栅放大器对于 MPmCN 的优势。
量子材料与量子器件征文
通过具有独特量子特性的新型材料和器件来实现量子力学，可用于提高量子科学的设备性能。近年来，随着量子信息的快速发展，包括量子通信、计算、计量、加密和传感，新型固态平台引起了越来越多的量子技术关注。《IEEE 量子电子学精选期刊》诚邀在量子材料和量子器件领域投稿。本期 JSTQE 旨在重点介绍开发前沿量子材料和设备应用的最新进展和趋势，以帮助彻底改变信息处理。感兴趣的领域包括（但不限于）：
第三代半导体碳化硅行业前瞻
图表 9 ： SiC 产业链及代表企业 ............................................................................................................................. 6 图表 10 ： 导电型碳化硅衬底 ................................................................................................................................. 6 图表 11 ： 半绝缘型碳化硅衬底 ............................................................................................................................. 6 图表 12 ： WolfSpeed 公司导电碳化硅衬底演进过程 ........................................................................................... 7 图表 13 ： SiC 衬底制作工艺流程 ........................................................................................................................... 8 图表 14 ： PVT 法生长碳化硅晶体示意图 ............................................................................................................. 8 图表 15 ： 用于制备碳化硅的籽晶 ......................................................................................................................... 8 图表 16 ： CMP 过程示意图 ................................................................................................................................... 10 图表 17 ： CVD 法制备碳化硅外延工艺流程 ........................................................................................................11 图表 18 ： SiC 功率器件种类 ............................................................................................................................... 12 图表 19 ： SiC-SBD 与 Si-SBD 比较 ..................................................................................................................... 13 图表 20 ： SiC-SBD 正向特性 ............................................................................................................................... 13 图表 21 ： SiC-SBD 温度及电流依赖性低 ........................................................................................................... 13 图表 22 ： SiC-SBD 具有优异的 TRR 特性 ........................................................................................................... 13 图表 23 ： SiC MOSFET 与 Si IGBT 开关损耗对比 .............................................................................................. 14 图表 24 ： SiC MOSFET 与 Si IGBT 导通损耗对比 .............................................................................................. 14 图表 25 ： SiC MOSFET 体二极管动态特性 ......................................................................................................... 14 图表 26 ： N 沟道 SiC IGBT 制备技术图 ............................................................................................................. 15 图表 27 ： SiC 行业发展阶段曲线 ....................................................................................................................... 16 图表 28 ： SiC 市场规模现状及预测 ................................................................................................................... 17 图表 29 ： 新能源汽车包含功率器件分布情况 .................................................................................................. 18 图表 30 ： 对车载和非车载的器件要求 .............................................................................................................. 18 图表 31 ： 车载 OBC 发展趋势 ............................................................................................................................. 19 图表 32 ： 硅基材料功率器件的工作极限 ........................................................................................................... 19 图表 33 ： 全球新能源汽车碳化硅 IGBT 市场规模 ............................................................................................ 19 图表 34 ： 全球新能源汽车市场销量及增长率预测 ............................................................................................ 20 图表 35 ： 中国新能源汽车市场销量及增长率预测 ............................................................................................ 20 图表 36 ： 2020 年全球新能源乘用车车企销量 TOP10( 辆 ) ................................................................................ 21 图表 37 ： 2020 年全球新能源乘用车车型销量 TOP10( 辆 ) ................................................................................ 21 图表 38 ： 光伏碳化硅器件优越性 ....................................................................................................................... 22 图表 39 ： 全球光伏需求预测 ............................................................................................................................... 22 图表 40 ： 全球光伏碳化硅 IGBT 市场规模 ........................................................................................................ 23 图表 41 ： 全球光伏 IGBT 市场规模 .................................................................................................................... 23 图表 42 ： 2015-2021 年中国累计充电桩数量 ..................................................................................................... 24 图表 43 ： 2015-2020 年中国车桩比例 ................................................................................................................. 24 图表 44 ： 中国新能源汽车充电桩市场规模及预测 ............................................................................................ 25 图表 45 ： 全球充电桩碳化硅器件市场规模 ....................................................................................................... 25 图表 46 ： 全球轨道交通碳化硅市场规模及预测 ............................................................................................... 26 图表 47 ： 2020 年全球轨道交通运营里程 TOP10 .............................................................................................. 26 图表 48 ： 轨道交通碳化硅器件占比预测 ........................................................................................................... 27 图表 49 ： 全球轨道交通碳化硅技术采用情况 ................................................................................................... 27 图表 50 ： 2015-2025 年中国 UPS 市场规模及预测 ............................................................................................ 28 图表 51 ： 2015-2021 年中国 UPS 器件类型情况 ................................................................................................ 28 图表 52 ： 2011-2020 年全球 UPS 市场规模及预测 ............................................................................................ 29 图表 53 ： 2019-2025 年全球 UPS 碳化硅器件市场规模 .................................................................................... 29 图表 54 ： 国外碳化硅衬底技术进展 ................................................................................................................... 30 图表 55 ： 碳化硅衬底尺寸市场占比演变 ........................................................................................................... 30
超低功耗电子器件：TFET 和 NEM 器件
学士：首尔国立大学电子工程学士 (1996 - 2000) 硕士：首尔国立大学电子工程学士 (2000 - 2002) 博士：首尔国立大学电子工程学士 (2002 - 2006) 工作经历
半导体器件制造中的清洁技术
第四届半导体设备制造清洁技术国际研讨会于 1995 年 10 月在伊利诺伊州芝加哥举行的秋季电化学学会会议期间举行。这是一次非常成功的会议，吸引了世界级的演讲者和大量活跃于晶圆清洁领域的观众。该会议是自 1989 年秋季佛罗里达州好莱坞 ECS 会议开始的系列会议中的第四次会议。从那时起，研讨会吸引了越来越多的论文和与会者。第四届国际研讨会的论文提交量已达到会议的极限。未来论文数量的增加将需要使用海报会议。论文的质量（就科学内容而言）每年都在提高。该研讨会已成为展示晶圆清洁最新成果的首要论坛之一，同时提供了与该领域其他工作人员非正式会面的机会。
基于天然材料的非挥发性存储器件简介
Farhana Yasmin Rahman farhana.physics@tripurauniv.ac.in Debajyoti Bhattacharjee debu_bhat@hotmail.com Syed Arshad Hussain * 通讯作者 邮箱：sa_h153@hotmail.com, sahussain@tripurauniv.ac.in (SAH) 电话：+919402122510 (M)，传真：+913812374802 (O) ORCID：0000-0002-3298-6260
后摩尔时代的新兴芯片材料和器件
等效缩放速度的减缓和经典摩尔定律的终结给硅基CMOS集成电路带来了重大挑战。这迫切需要开发用于后摩尔时代的新型材料、器件结构、集成工艺和专门的系统架构。受“更多摩尔”、“超越摩尔”和“超越 CMOS”战略 (参考文献 1：https://irds.ieee.org/) 的启发，下一代集成电路需要在各个领域提高性能，包括非硅半导体、超越 CMOS 器件、高密度集成工艺以及独特的系统架构和新兴应用。同时，卓越器件的发展推动了分层半导体、横向外延异质结、集成生物芯片方面的进步，从而实现更节能和高速的信号处理、存储、检测、通信和系统功能 (图 1)。本研究主题为研究人员提供了一个论坛，展示最新的进展，并回顾材料、结构、设备、集成和系统方面的最新发展、挑战和机遇，以照亮后摩尔时代。其中包括优化的硅基材料、新兴的层状半导体（Wang et al., 2018; Xie et al., 2018）、下一代互连材料、新型器件结构（Duan et al., 2014; Li et al., 2015）、新工作原理器件（Liu et al., 2021; Zhang et al., 2022a）、3D 集成工艺（Zhang et al., 2022b; Zhang et al., 2022c），以及生物电子学（Wang et al., 2022）和传感器技术（Abiri et al., 2022）的最新进展，强调了该领域持续研究和创新的必要性。对于优化的硅基材料，Islam 等人提出了一种简单且环保的方法，用于使用铝热还原在石英基板上低成本生产硅薄膜。这种创新方法解决了使用经济高效且可持续的方法获得高质量硅薄膜的长期挑战。研究人员利用铝热还原，将硅片表面转化为