摘要 - 基于测量的量子计算(MBQC)是一种强大的技术,依赖于多数纠缠群集状态。要实现一组通用的量子门,因此,MBQC中的任何量子算法,我们都需要按适当的顺序测量群集状态矩阵,然后根据测量结果的进料进行最终校正。在光子量子架构中,Gottesman-Kitaev-Preskill(GKP)Bosonic Continule-Rible-变量(CV)编码是MBQC的绝佳候选者。GKP量子位允许轻松应用纠缠CZ门,用于使用梁拆分器生成资源群集状态。但是,准备高质量,现实,有限的GKP量子量可能是实验中的挑战。因此,可以合理地期望基于GKP的MBQC在群集状态下仅包含少数“良好”质量GKP量子台的实现。相比之下,其他量子位是弱挤压的GKP Qubits,甚至只是挤压真空状态。在本文中,我们分析了一组通用的简历门的性能,当使用不同质量(良好和不良)的GKP量子和挤压真空状态的混合在一起来创建群集状态。通过比较性能,我们确定了群集状态中每个门的关键量子,以实现其MBQC。我们的方法涉及将门的输出与相应的预期输出进行比较。我们介绍了不同栅极实现的逻辑错误率,这是GKP挤压的函数,用于使用Xanadu的草莓田Python库来模拟和确定。索引项 - 基于测量的量子计算,量子连续变量,Gottesman-Kitaev-Preskill Qubits
AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)或金属绝缘体半导体HEMT(MIS-HEMT),凭借优越的极化诱导高迁移率二维电子气(2DEG),因其高开关速度、低寄生参数和低导通电阻而受到广泛关注,并在高频射频和功率开关应用方面都取得了公认的成功[1-4]。通常在厚钝化电介质(如SiNx)上设置栅极和/或源极场板,以减轻栅极漏极区域的高电场并获得更高的击穿电压[5-7]。它们也有助于抑制表面态引入的电流崩塌[5,8]。然而,场板结构将引入额外的寄生电容,导致更高的VDS×IDS功率损耗和更长的开关持续时间。此外,钝化层还会引入钝化电介质/(Al)GaN界面态,甚至电介质本身的体态,它们的捕获/去捕获过程会引起寄生电容的动态漂移,导致实际应用中开关转换紊乱,dV/dt控制失效[9-11]。
1 S. Datta、S. Dutta、B. Grisafe、J. Smith、S. Srinivasa 和 H. Ye,IEEE Micro 39,8 (2019)。2 T. Bryllert、L.-E. Wernersson、T. Löwgren 和 L. Samuelson,Nanotechnology 17,S227 (2006)。3 D. Akinwande、N. Petrone 和 J. Hone,Nat Commun 5,5678 (2014)。4 R. Chen、H. Kim、PC McIntyre、DW Porter 和 SF Bent,Applied Physics Letters 86 (2005)。5 R. Chen、H. Kim、PC McIntyre 和 SF Bent,Applied Physics Letters 84,4017 (2004)。 6 S. Seo、BC Yeo、SS Han、CM Yoon、JY Yang、J. Yoon、C. Yoo、HJ Kim、YB Lee、SJ Lee、JM Myoung、HB Lee、WH Kim、IK Oh 和 H. Kim,ACS Appl Mater Interfaces 9,41607 (2017)。7 KJ Park、JM Doub、T. Gougousi 和 GN Parsons,Applied Physics Letters 86 (2005)。8 FS Minaye Hashemi、C. Prasittichai 和 SF Bent,ACS Nano 9,8710 (2015)。9 WH Kim、HBR Lee、K. Heo、YK Lee、TM Chung、CG Kim、S. Hong、J. Heo 和 H. Kim,Journal of the Electrochemical Society 158,D1 (2011)。 10 H. Kim,ECS Transactions 16, 219 (2008)。11 R. Wojtecki、J. Ma、I. Cordova、N. Arellano、K. Lionti、T. Magbitang、TG Pattison、X. Zhao、E. Delenia 和 N. Lanzillo,ACS applied materials & interface 13, 9081 (2021)。12 E. Färm、M. Kemell、M. Ritala 和 M. Leskelä,The Journal of Physical Chemistry C 112, 15791 (2008)。13 E. Färm、M. Kemell、E. Santala、M. Ritala 和 M. Leskelä,Journal of The Electrochemical Society 157 (2010)。 14 A. Sinha、DW Hess 和 CL Henderson,《真空科学与技术杂志 B:微电子学和纳米结构》24(2006 年)。15 V. Suresh、MS Huang、MP Srinivasan、C. Guan、HJ Fan 和 S. Krishnamoorthy,《物理化学杂志 C 116,23729》(2012 年)。16 A. Sinha、DW Hess 和 CL Henderson,《真空科学与技术杂志 B:微电子学和纳米结构》25(2007 年)。17 TG Pattison、AE Hess、N. Arellano、N. Lanzillo、S. Nguyen、H. Bui、C. Rettner、H. Truong、A. Friz 和 T. Topuria,《ACS nano 14,4276》(2020 年)。 18 M. Fang 和 JC Ho,ACS Nano 9,8651(2015)。19 AJ Mackus、AA Bol 和 WM Kessels,Nanoscale 6,10941(2014)。20 MJ Biercuk、DJ Monsma、CM Marcus、JS Becker 和 RG Gordon,Applied Physics Letters 83,2405(2003)。21 AT Mohabir、G. Tutuncuoglu、T. Weiss、EM Vogel 和 MA Filler,ACS nano(2019)。22 E. Bassous 和 A. Lamberti,Microelectronic Engineering 9,167(1989)。23 C. Ton-That、A. Shard、D. Teare 和 R. Bradley,Polymer 42,1121(2001)。 24 P. Louette、F. Bodino 和 J.-J. Pireaux,表面科学光谱 12,69 (2005)。25 A. Richard,法拉第讨论 98,219 (1994)。
硅IGBT的开发一直以更高的功率效率和更高的当前处理能力来设计优化和降低电源转换器系统的成本。在过去的三十年中,通过引入沟槽几何学[1],野外停机(FS)技术[2]和注射增强(IE)效应来取得重大进展。但是,在州绩效,切换频率和长期可靠性方面的进一步改善变得难以实现。这是因为动态雪崩(DA)在限制高电流密度操作能力方面起着关键因素[4-7]。要打破常规IGBT的基本限制,并保持与宽带差距(WBG)功率设备的竞争力,必须以可靠的方式实施创新的硅技术,以实现自由运营和显着降低功率损失,同时与WBG替代品相比保持硅的成本竞争力。这是因为无DA的操作可以降低门电阻,从而降低开关损耗并提高可靠性。沟槽簇的IGBT(TCIGBT)是唯一到目前为止已实验证明的无DA的解决方案[7-11]。其自晶状功能和PMOS操作可有效地管理沟槽门下的峰值电场分布。此外,即使将NPT-TCIGBT与FS-IGBT进行比较,固有的晶闸管操作也会提供更低的状态损失[10,11]。因此,TCIGBT提供了一种高度有希望的解决方案,可以超越当前IGBT技术的限制。
A. 具有 MBE 再生长 P-GaN 栅极的常关型 HEMT HEMT 结构的特点是具有 25 nm 厚的 AlGaN 势垒和 20 % 的铝率。首先,通过 PECVD(等离子增强气相沉积)沉积 100 nm 厚的氧化硅 SiO 2 层,作为 AlGaN 栅极蚀刻和选择性 GaN 再生长的掩模。在用 CF 4 RIE 蚀刻 SiO 2 层以确定栅极区域之后,通过 ICPECVD 对 AlGaN 层进行 Cl 2 部分蚀刻,条件如下:RF 功率为 60 W、压力为 5 mTorr 并且 Cl 2 流速为 10 sccm。蚀刻时间为 35 秒,去除了 19 nm 的 AlGaN。然后在 MBE(分子束外延)反应器中重新生长用镁(Mg)掺杂的 50 nm GaN 层,其标称受体浓度为 Na-Nd 为 4 x 10 18 cm -3。
摘要 — 本文介绍了 40 nm 嵌入式非易失性存储器技术中新型高密度三栅极晶体管的设计、实现和特性。深沟槽用于集成与主平面晶体管并联的两个垂直晶体管。由于内置沟槽,所提出的制造工艺增加了晶体管的宽度,而不会影响其占用空间。平面 MOS 结构的电压/电流特性与新型三栅极晶体管的特性进行了比较。新架构提供了改进的驱动能力,导通状态漏极电流是其等效标准 MOS 的两倍,并具有较低的阈值电压,适用于低压应用。最后,在工作电压范围内验证了栅极氧化物和结的可靠性。索引术语 — 多栅极晶体管、MOS 器件、沟槽晶体管、驱动能力、闪存。
1 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190;baiqinghu@iphy.ac.cn (QB);yangguo@aphy.iphy.ac.cn (YG);azjin@iphy.ac.cn (AJ);quanbaogang@iphy.ac.cn (BQ);hfyang@iphy.ac.cn (HY);blliu@iphy.ac.cn (BL) 2 中国科学院大学物理学院,中国科学院真空物理重点实验室,北京 100190 3 松山湖材料实验室,东莞 523808;liangqijie@sslab.org.cn 4 深圳大学射频异质集成国家重点实验室,深圳 518060;2200434018@email.szu.edu.cn (TL) wgliao@szu.edu.cn (WL) 5 深圳大学电子信息工程学院,深圳 518060,中国 6 中国科学院大学,中国科学院拓扑量子计算卓越中心,中国科学院真空物理重点实验室,北京 100190,中国 * 通信地址:xinhuang@iphy.ac.cn (XH); czgu@iphy.ac.cn (CG) † 这些作者对这项工作做出了同等贡献。
栅极驱动为获得最佳 R DS(on) 性能,建议的栅极驱动电压范围 V GS 为 0 V 至 + 6 V。此外,重复栅极至源极电压最大额定值 V GS(AC) 为 +7 V 至 -10 V。对于长达 1 µs 的脉冲,栅极可以承受高达 +10 V 和 – 20 V 的非重复瞬变。这些规格使设计人员能够轻松使用 6.0 V 或 6.5 V 栅极驱动设置。在 6 V 栅极驱动电压下,增强型高电子迁移率晶体管 (E-HEMT) 得到完全增强并达到其最佳效率点。可以使用 5 V 栅极驱动,但可能会导致工作效率降低。从本质上讲,GaN Systems E-HEMT 不需要负栅极偏置来关闭。负栅极偏置(通常为 V GS = -3 V)可确保在栅极电压尖峰下安全运行,但是,如果驱动不当,它可能会增加反向传导损耗。有关更多详细信息,请参阅 www.gansystems.com 上的栅极驱动器应用说明“采用 GaN E-HEMT 的栅极驱动器电路设计”
摘要 — 过去十年,碳化硅 (SiC) 功率金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 的商业化不断扩大。栅极氧化物可靠性是 SiC 功率 MOSFET 的主要问题,因为它决定了器件的使用寿命。在这项工作中,我们研究了商用 1.2 kV SiC 功率 MOSFET 在不同栅极电压下的栅极漏电流。高氧化物电场引发的碰撞电离和/或阳极空穴注入 (AHI) 导致空穴捕获,从而增强了栅极漏电流并降低了器件的阈值电压。由于 Fowler-Nordheim (FN) 隧穿而产生的电子注入和捕获往往会降低栅极漏电流并增加阈值电压。还对商用 MOSFET 进行了恒压时间相关电介质击穿 (TDDB) 测量。栅极漏电流的结果表明,场加速因子的变化是由于高栅极氧化物场下栅极电流/空穴捕获增强所致。因此,建议在低栅极电压下进行 TDDB 测量,以避免在正常工作栅极电压下高估寿命。
跨导测量栅极对漏极电流的控制能力,它与晶体管的增益有关。研究发现,G m 性能随栅极电压而变化,在低栅极偏压下观察到 G m 的峰值,因为存在图 5a 所示的陷阱(正陷阱和负陷阱),而由于迁移率下降,G m 在高栅极电压下下降。G d 随栅极电压的变化