法国里昂 摘要 碳化硅功率 MOSFET 在许多研究中用于提高电力电子转换器的效率或性能。然而,栅极氧化物技术弱点是碳化硅 MOSFET 晶体管的主要可靠性问题。阈值电压漂移是解决工业电源应用可靠性的关键现象。更好地理解栅极阈值电压漂移中隐含的现象非常重要。在此背景下,本文提出了一种基于 JEDEC 标准的静态老化测试,并研究和讨论了由此产生的栅极氧化物应力。进行了补充测试,包括动态可靠性和栅极氧化物特性,例如电荷泵技术。获得的结果用于为当前有关 SiC MOSFET 稳健性的讨论增添见解。此外,还详细介绍了测试台和测量协议。 * 通讯作者 quentin.molin@supergrid-institute.com 电话:+33 6 68 30 16 52 1. 简介 由于 SiC 具有比硅更优越的电气性能,因此它是一种很有前途的高压高温器件材料。然而,仍有许多可靠性问题有待解决,例如氧化物退化 [1]、阈值电压不稳定性 [2]、[3] 和短路行为 [4]、[5] 和 [6]。其中一些关键点对于开发用于工业应用的可靠功率器件至关重要 [7]。
全面研究了 O 2 等离子体处理对 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 动态性能的影响。漏极电流瞬态谱表明,经过 O 2 等离子体处理的 HEMT 的电流衰减过程大大减慢并得到缓解。在负栅极偏压应力下,通过 O 2 等离子体处理实现了 10.7 % 的电流崩塌和 0.16 V 的微小阈值电压漂移。此外,HEMT 的电流崩塌比与应力/恢复时间的关系表明,经过 O 2 等离子体处理的 HEMT 在各种开关条件下均具有优异的性能。特别是在高频开关事件中,电流崩塌比从约 50 % 降低到 0.2 %。最后,通过电容-频率测量证明了经过 O 2 等离子体处理的 AlGaN/金属界面的质量,界面陷阱密度 D 估计为 1.39 × 10 12 cm − 2 eV − 1 。这些结果表明,采用 O 2 等离子体处理的 GaN HEMT 是一种在功率开关应用中很有前途的技术。
摘要 - 为了改善MOS晶体管操作特征,例如开关速度和功耗,集成设备的尺寸不断降低,以及其他进步。地理标度的主要缺点之一是名义上相同设备之间阈值电压的变化增加。其起源在于位于氧化物内部和氧化物和半导体之间的界面层的缺陷。同时,缺陷的数量变为接近纳米尺度的设备中的可数量。此外,它们对设备性能的影响显着增加,以一种可以直接从电气测量值观察到来自单个缺陷的电荷过渡。描述由单个缺陷引起的设备的降解,必须研究其对V TH偏移的影响的分布。对于Sion技术,文献中已经报道了单个缺陷的步骤高度的单模式指数分布。但是,我们的结果表明,步进高度更可能是双模式的分布。这些发现对于准确评估分布的尾部至关重要,即缺陷对V th产生巨大影响。这种缺陷会导致设备和电路的直接故障。在这项研究中,创建和分析了单个缺陷效应的统计分布。我们将结果与使用常用的电荷表近似(CSA)计算的值进行了比较,并表明CSA显着低估了研究技术对缺陷的实际影响。最后,我们使用所获得的分布,并使用我们的紧凑型物理建模框架分析了它们对测量应力测量模拟变异性的影响。
摘要 - 浮动门(FG)细胞作为控制在thranddiode配置中操作的有机薄膜晶体管(TFTS)的电路级别方法。充电和排放。使用不超过4 V的编程电压,实现了阈值电压的系统调整到-0.5和2.6 V之间的值。该概念的多功能性是通过使用有机-TFT的FG细胞作为被动式直流体中可编程阈值溶剂的转置和二极管载荷式逆变器,并在透明,透明的透明塑料底物上制造的。直接菌显示出频率响应,改善3-DB点和涟漪降低。具有可编程FG-TransDiode负载的逆变器比传统的二极管逆变器具有更大的小信号增益,更大的输出 - 电压摆动和更大的噪声余量。
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在过去的几年中,在越来越有能力高温综合电路(IC)的发展方面取得了重大进展,这些电路(ICS)可能受益于各种航空航天,汽车和能源生产系统。例如,在本次会议上的其他地方,据报道,具有两个金属互连的4H-SIC连接场效应晶体管(JFET)IC显示出500°C的电动操作超过3000小时[1]。对于这种极端温度的越来越准确且易于访问的IC设计和仿真工具显然与进一步的技术开发和应用采用有关。为此,这项工作报告了4H-SIC JFET阈值电压(V T)的理论和实验比较研究,这是底物体偏置(V s)和温度(T)的函数,从25°C(298K)到500°C(773K)。
摘要:本文的目的是研究表征MOSFET晶体管结构对阈值电压值的物理参数的影响。还可以分析底物(身体效应)对阈值电压的作用。MOSFET阈值电压值将在设备的动态和静态工作状态(模式)中产生影响。基于获得的结果,我们可以进一步看到每个物理参数对阈值电压总值的影响。我们可以看到这些参数中的哪个将对阈值电压产生重大且小的影响。因此,考虑到我们可以调整MOSFET物理参数的值以达到所接受的阈值电压。关键词:MOSFET参数,阈值电压,身体效应,增强型NMO,掺杂密度,短通道,窄通道。1简介特征MOSFET晶体管的重要值是阈值电压的值。根据MOSFET类型,阈值电压的值可能为正值和负值。在MOSFET晶体管的制造过程中,可以控制此值。N通道增强型MOSFET(或NMO)的物理结构如图1所示。由于增强型NMO比其他类型的MOSFET晶体管具有优势,因此在遵循时,我们将分析此。MOSFET晶体管的末端用S(源),D(drain),G(Gate)和B(身体)表示。创建(诱导)导电通道(导致表面反转)所需的栅极到源电压V GS的值称为阈值电压,并用V t或V t表示[1、2、3、4]。阈值电压的值取决于某些特征MOSFET结构的物理参数,例如:栅极材料,氧化物层T ox的厚度,T OX的厚度,底物掺杂浓度(密度)N A,氧化物 - 接口固定电荷浓度(密度)N OX,N OX,n ox,n ox,通道长度l,通道宽和偏置Voltage V sb v sb [2,5]。
摘要 — 提出了一种可变阈值电压保持器电路技术,用于同时降低多米诺逻辑电路的功耗和提高速度。在电路运行期间,保持器晶体管的阈值电压会动态修改,以减少争用电流,而不会牺牲抗噪性。与标准多米诺 (SD) 逻辑电路相比,可变阈值电压保持器电路技术可将电路评估速度提高高达 60%,同时将功耗降低 35%。与 SD 电路相比,使用所提出的技术可以增加保持器尺寸,同时保持相同的延迟或功率特性。与具有相同评估延迟特性的 SD 电路相比,所提出的多米诺逻辑电路技术可提供高 14% 的抗噪性。与具有相同保持器尺寸的 SD 电路相比,还提出了对保持器晶体管进行正向体偏置以提高抗噪性。结果表明,通过应用正向和反向体偏置保持电路技术,可以同时提高多米诺逻辑电路的抗噪能力和评估速度。