过去 60 年,集成电路中晶体管数量的迅猛增长推动了电子技术的进步。因此,现代电子芯片包含数十亿个场效应晶体管 (FET),而最先进的硅 FET 由薄至 7 纳米(相当于 13 个原子层 1 )的结构构成。然而,像硅这样的三维材料在进一步减小厚度时,迁移率会急剧下降。此外,非晶态和粗糙的沟道/氧化物界面(也存在于先进的高 k 技术中,如二氧化铪,HfO 2;k,介电常数)的影响变得越来越有害。因此,仅仅依靠标准硅技术进一步缩小现代电子设备的体积正在慢慢停滞 2 。继续缩小设备体积最有希望的解决方案之一是使用具有原子级厚度的二维 (2D) 沟道 3、4 的 FET,它们本质上提供亚纳米级的沟道厚度。然而,2D 技术缺乏能像二氧化硅 (SiO 2 ) 与硅一样有效的绝缘体。理想情况下,这种绝缘体必须能够扩展到等效氧化物厚度 (EOT;与某种替代绝缘体产生相同电容的 SiO 2 厚度) 的单个纳米以下,并且质量足够高以保持低漏电流。此外,绝缘体应该与通道具有明确的界面,绝缘体缺陷数量少,并且介电稳定性高。Hailin Peng 和同事在《自然电子学》上撰文,表明高迁移率 2D 半导体 Bi 2 O 2 Se 可以共形氧化为原子级薄的天然氧化物亚硒酸铋 (Bi 2 SeO 5 ),随后可用作 FET 5 中的栅极绝缘体。目前,六方氮化硼 (hBN) 被广泛认为是二维电子器件最有前途的绝缘体,因为它是结晶的,并且具有干净的范德华界面 6 。然而,hBN 不太可能满足低漏电要求
ISFET(离子敏感场效应晶体管)微传感器广泛用于 pH 值测量以及分析和生物医学应用。同时,ISFET 是测试各种材料在敏感膜中的应用的良好候选者。例如,含有 Pd 纳米晶体 (C-Pd) 的氢敏感碳质薄膜使这种材料非常适合传感器应用。选择了一种经济高效的硅技术来制造 n 沟道晶体管。将这些结构耦合到专门设计的双面 PCB(印刷电路板)支架上。支架使该结构能够组装为自动支架的一部分。MIS 结构生产的最后一步是沉积 C-Pd 层。C-Pd 薄膜采用物理气相沉积 (PVD) 法制造,其中蒸发了 C60 和醋酸钯。在具有 C-Pd 薄膜的结构与氢相互作用期间测量了它们的电阻。最后,展示并描述了一种新型高灵敏度场效应晶体管(FET)氢传感器,该传感器带有碳-钯层。关键词:场效应晶体管,碳-钯层,氢传感器,场效应晶体管。
摘要 金属-石墨烯接触电阻是限制石墨烯在电子设备和传感器中技术开发的主要因素之一。高接触电阻会损害器件性能并破坏石墨烯固有的优良特性。在本文中,我们制造了具有不同几何形状的背栅石墨烯场效应晶体管,以研究接触和沟道电阻以及载流子迁移率随栅极电压和温度的变化。我们应用传输长度法和 y 函数法,表明这两种方法可以相互补充以评估接触电阻并防止在估计载流子迁移率对栅极电压的依赖性时出现伪影。我们发现栅极电压以类似的方式调节接触和沟道电阻,但不会改变载流子迁移率。我们还表明,升高温度会降低载流子迁移率,对接触电阻的影响可以忽略不计,并且可以根据施加的栅极电压诱导石墨烯薄层电阻从半导体行为转变为金属行为。最后,我们表明,消除接触电阻对晶体管沟道电流的不利影响几乎可以使载流子场效应迁移率翻倍,并且通过 Ni 接触的锯齿形成形可以实现低至 700 Ω · μ m 的竞争性接触电阻。
绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 电源模块是常用于切换高电压和电流的设备。使用和环境条件可能会导致这些电源模块随着时间的推移而性能下降,而这一渐进过程最终可能导致设备发生灾难性故障。这一性能下降过程可能会导致一些与电源模块健康状况相关的早期性能症状,从而可以检测出 IGBT 模块的可靠性下降。测试可用于加速这一过程,从而可以快速确定是否可以表征设备可靠性的特定下降。在本研究中,同时对多个电源模块进行热循环,以评估热循环对电源模块性能下降的影响。使用高温热电偶从每个电源模块内部进行现场温度监测。执行设备成像和特性分析以及温度数据分析,以评估电源模块内的故障模式和机制。虽然实验旨在评估热循环对芯片连接的潜在损坏影响,但结果表明引线键合性能下降是限制寿命的故障机制。
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图1所示的垂直NPN设备制造的标准过程始于P类型基板。基板在将制造NPN设备设备的区域中植入N型掺杂剂(例如砷)。该植入物被称为埋藏层,因为下一步是N型硅的外延生长。掩埋层的板电阻远低于外延层的电阻。AR分离扩散是用诸如硼的P Tyne掺杂剂进行的。这会产生由P型隔离所包围的N型材料的电隔离岛。是这些N型区域,它们是侧向NPN设备的收集器。直接在这些区域的下方将是先前讨论的埋藏层。掩埋层通过为电流流动创造低电阻路径来降低收集器电阻。这是产生所需的电气设备特性所需的。进入N型岛群体被扩散为P型硼基。当将N型掺杂剂(如磷)扩散到碱基中时,发射极会形成。垂直NPN结构现在很明显。
1,2 E&CED NIT Hamirpur 摘要- 降低 IC 功耗是当今人们关注的重点。随着 MOS 器件的广泛应用,人们越来越需要功耗更低的电路,尤其是对于使用电池供电的便携式设备,如笔记本电脑和手持式电脑。存储元件消耗了 IC 总功耗的 70%。由于触发器是便携式设备中使用的存储元件的主要部分,因此降低触发器功耗的主要关注点将有助于我们在很大程度上降低 IC 的功耗。减少时钟晶体管的数量可以很好地降低其功耗。由于使用传统 CMOS 逻辑设计的触发器比使用传输门和传输晶体管设计的触发器消耗更多功率,而门控触发器将减少输入和输出相同时不必要的晶体管切换。因此,使用传输门和传输晶体管的门控触发器可用于降低平均功耗。本文提出了一种门控触发器,并将其功耗与输入频率结果与时钟对共享触发器 (CPSFF) 进行了比较。采用 180nm 技术的 Tanner EDA 工具。使用 Cadence EDA 工具设计布局 关键词 - 传输晶体管、传输门、CPSFF、功耗
I. 引言基于有机薄膜晶体管(OTFT)的集成电路最近显示出向更高集成度和更好性能的快速发展。与无机晶体管相比,OTFT 因其成本低、温度低、可快速制造,尤其是与机械柔性和轻质聚合物基板的兼容性而备受期待 [1]。因此,OTFT 有望实现大面积、可弯曲和可卷曲的应用,例如电子纸和平板显示器 [2]。此外,最近的 OTFT 的低压操作能力为集成结合大面积有机电子器件和高性能薄硅芯片的混合解决方案提供了可能性 [3],也使其非常适合电池供电或频率耦合的便携式设备,例如射频识别(RFID)标签 [4]。最后,由于有机半导体与多种溶剂蒸汽具有化学相互作用,OTFT 还可用于化学和生物传感器 [5]。在所有这些
I. 引言基于有机薄膜晶体管 (OTFT) 的集成电路近年来呈现出快速发展势头,向着更高集成度和更高性能发展。与无机晶体管相比,OTFT 因其成本低、温度低、制造速度快,尤其是与机械柔性和轻质聚合物基板的兼容性而前景看好 [1]。因此,OTFT 有望实现大面积、可弯曲和可卷曲的应用,如电子纸和平板显示器 [2]。此外,近期 OTFT 的低压工作能力为集成大面积有机电子器件和高性能薄硅芯片的混合解决方案提供了可能性 [3],也使其非常适合电池供电或频率耦合的便携式设备,如射频识别 (RFID) 标签 [4]。最后,由于有机半导体与多种溶剂蒸汽具有化学相互作用,OTFT 还可用于化学和生物传感器 [5]。在所有这些
I. 引言基于有机薄膜晶体管 (OTFT) 的集成电路近年来呈现出快速发展势头,向着更高集成度和更高性能发展。与无机晶体管相比,OTFT 因其成本低、温度低、制造速度快,尤其是与机械柔性和轻质聚合物基板的兼容性而前景看好 [1]。因此,OTFT 有望实现大面积、可弯曲和可卷曲的应用,如电子纸和平板显示器 [2]。此外,近期 OTFT 的低压工作能力为集成大面积有机电子器件和高性能薄硅芯片的混合解决方案提供了可能性 [3],也使其非常适合电池供电或频率耦合的便携式设备,如射频识别 (RFID) 标签 [4]。最后,由于有机半导体与多种溶剂蒸汽具有化学相互作用,OTFT 还可用于化学和生物传感器 [5]。在所有这些