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为了为 CERN 加速器隧道的新灯具提供耐辐射 LED 电源,需要对商用级功率晶体管在高水平粒子辐照下进行特性分析,因为这对半导体器件来说是一个恶劣的环境。这项工作描述了 24 GeV/ c 质子辐照对商用 GaN 混合漏极嵌入式栅极注入晶体管 (HD-GIT) 的影响,当时的剂量为 5.9 × 10 14 p/cm 2。漏极漏电流、阈值电压和 I ds − V ds 曲线的测量表明,在考虑的剂量之后,GaN HD-GIT 的电性能仅发生微小变化;例如,辐照后阈值电压平均增加约 11-13 mV。我们还对质子辐照引起的性能退化提出了物理解释;尤其是高电场下 2DEG 通道中的电子漂移速度似乎由于辐射引起的声子弛豫速率增加而降低。最后,提出了一种使用 GaN HD-GIT 进行电流控制的 AC/DC LED 电源,用于 CERN 隧道的新型灯具,满足辐射硬度和光质量方面的要求。
图 1 显示了 n 沟道结型 FET 的原理图结构。如果在沟道上施加电压,使漏极相对于源极为正,如图 lb 所示,电子会通过沟道从源极流到漏极,从而产生漏极电流。漏极电流的大小由沟道的电导率和漏极-源极电压决定。当在栅极上施加负电压时,栅极将反向偏置。在栅极和沟道之间的 pn 结周围会形成耗尽层,如图 IC 所示。因此,在漏极-源极电压恒定的情况下,漏极电流可由栅极-源极电压改变。如果栅极电压足够负,耗尽层将延伸至整个通道,漏极电流变得非常小;然后通道被称为“夹断”。因此,JFET 被称为耗尽或“常开”器件。
图 1 显示了 n 沟道结型场效应晶体管 (FET) 的原理图结构。如果在沟道上施加电压,使漏极相对于源极为正,如图 Ib 所示,电子会通过沟道从源极流向漏极,从而产生漏极电流。漏极电流的大小由沟道的电导率和漏极-源极电压决定。当在栅极上施加负电压时,栅极将反向偏置。栅极和沟道之间的 pn 结周围会形成耗尽层,如图 1c 所示。因此,如果漏极-源极电压为恒定值,则漏极电流会因栅极-源极电压而变化。如果栅极电压足够负,则耗尽层将延伸到整个沟道,漏极电流会变得非常小;然后沟道被称为“夹断”。因此,JFET 被称为耗尽或“常开”器件。
RS- 源极电阻( Ω ) RSH- 漏极/源极扩散的薄层电阻( Ω / ) CBD- 零偏置漏极-体结电容(F) CBS- 零偏置源极-体结电容(F) MJ- 体结渐变系数(无量纲) PB- 体结的内置电位(V) • 使用 CBD、CBS、MJ 和 PB,SPICE 可计算漏极-体和源极-体电容的电压依赖性:
在本文中,我们研究了在漏极侧加入 HfO 2 作为电介质并在源极侧加入硅堆栈对双栅极隧道 FET(DG-TFET)电气性能的影响。为此,我们将传统 TFET 结构与其他四种结构进行了比较,这四种结构的栅极电介质材料要么是同质的,要么是异质的,而漏极侧的绝缘体要么是 SiO 2 要么是 HfO 2 。此外,还提出了一种具有硅源堆栈的结构,并将器件的性能系数与其他对应结构进行了比较。我们的模拟结果表明,漏极侧存在 HfO 2 绝缘体会降低双极传导,而异质栅极电介质则会增强驱动电流和跨导。但是,与传统 TFET 相比,HfO 2 会略微降低源极-栅极和漏极-栅极电容。此外,在所研究的 50 nm 沟道长度 TFET 中,硅源极堆栈与异质栅极电介质和漏极侧的 HfO 2 绝缘体的结合,可实现更高的 I ON /I OFF 比、更低的亚阈值斜率 (S) 和更低的双极传导。
近年来,微电子技术发生了巨大的变化,现代 CMOS 技术使集成电路的性能和复杂性稳步提高。图 1(a) 显示了传统 n 型体硅 MOSFET 的示意图,它由 p 型衬底内重度 n 型掺杂的源极和漏极区组成。此外,MOSFET 的栅极电极长度为 L,宽度为 W,栅极电极通过厚度为 d ox 的绝缘体(通常为 SiO 2 )与体硅衬底绝缘。源极-通道和通道-漏极界面处的两个 pn 结(见图 1(b))可防止电流从源极流向漏极。施加正栅极电压 V gs > V th ,会在通道/栅极氧化物界面处创建反型层(p 型衬底中的电子)。在这种情况下,如果施加额外的漏极-源极偏压 V ds,电流就可以流过该器件。
3 天前 — 主题、规格或标准单位数量执行截止日期|履行地点。06-1-2373-8200-0012-00 ... (4) 防卫省卫生督察、大臣官房、防卫政策局局长、防卫装备局局长(以下简称“有权暂停部长提名的人”)...