量子点(QD)在液晶(LC)培养基中的分散可以有效地修改其介电和电光特性,这些特性在基于LC的显示以及非放置应用程序中很有用。在这里,我们报道了钙钛矿量子点(PQD)掺杂对列液晶(NLC)材料的介电性能的影响,即Zli-1565在其整个列和各向同性相。纯NLC的介电参数及其具有PQD的复合材料(0.1 wt。%,0.25 wt。%和0.5 wt。%)。与纯NLC相比,由于移动离子密度的增长,复合材料的介电介电常数(ɛʹ)和介电损耗(ɛʺ)的值增加。纯NLC的损耗因子(tanδ)的光谱峰随着PQD的添加向高频区域移动。此外,还评估了纯NLC和0.25 wt。%PQDS-NLC复合材料的温度依赖性介电参数(即最佳浓度)。此外,还评估了纯样品和0.25 wt。%复合材料的介电性各向异性和阈值电压。与纯净NLC相比,这里要注意的一点是,与纯NLC相比,清除温度(T n-I)的复合材料的清除温度(T N-I)减少了4°C。在这种PQDS-NLC复合材料上获得的结果可用于具有可调介电特征的基于NLC的电气设备。
摘要:本文探讨了碲化物玻璃中的 MoO 3 和 SiO 添加剂对在辐射背景或宇宙辐射增加的条件下工作的电子微电路的屏蔽特性和保护的影响。之所以选择 MoO 3 和 SiO 掺杂剂,是因为它们的特性(包括绝缘特性)可以避免辐射损伤引起的击穿过程。这项研究的意义在于提出使用防护玻璃保护电子电路中最重要的组件免受电离辐射负面影响的方法,电离辐射可能会导致故障或导致电子设备不稳定。使用标准方法评估伽马和电子辐射的屏蔽效率,以确定放置在屏蔽后面并受到不同剂量辐照的微电路的阈值电压(∆U)值的变化。结果表明,玻璃结构中 MoO 3 和 SiO 含量的增加可使伽马辐射屏蔽效率提高高达 90%,同时在长时间暴露于电离辐射的情况下仍能保持微电路性能的稳定性。根据所得结果,我们可以得出结论:使用基于 TeO 2 –WO 3 –Bi 2 O 3 –MoO 3 –SiO 的防护玻璃非常有希望为在背景辐射或宇宙辐射增加的条件下工作的微电路和半导体器件的主要部件提供局部保护。
摘要 — 诸如老化和热应力等环境因素会严重影响集成电路 (IC) 的电磁兼容性行为。工业中可以使用标准化的 IC 传导发射模型 (ICEM-CE) 和 IC 传导抗扰模型 (ICIM-CI) 来预测 IC 和印刷电路板级别的电磁行为。然而,这些模型没有考虑到老化和极端温度变化的影响。在本文中,使用采用绝缘体上硅技术设计的定制 IC,其中包含多个独立的模拟模块,通过测量和晶体管级模拟来表征老化和温度对传导发射和抗扰的影响。执行高加速温度和湿度应力测试 (HAST) 来评估老化及其对 IC 参数的影响。结果表明,无源分布网络仅受热应力的影响,而不会受到 HAST 老化的影响。后者主要影响 IC 中的有源元件,并通过固有的永久性退化机制降低传导发射和抗扰度水平。此外,热应力主要导致晶体管特性(如阈值电压和有效迁移率)发生漂移,从而影响传导发射和抗扰度水平并导致软故障。从测量和模拟中收集的所有漂移/公差都经过了表征,以便可以将它们纳入 ICEM-CE 和 ICIM-CI 标准的未来版本中。
自组装单分子膜 (SAM) 广泛应用于有机场效应晶体管,以改变栅极氧化物的表面能、表面粗糙度、薄膜生长动力学和电表面电位,从而控制器件的工作电压。本研究使用 n 型多晶小分子半导体材料 N,N′-二辛基-3,4,9,10-苝二甲酰亚胺 (PTCDI-C8),比较了氨基官能化的 SAM 分子与纯烷基硅烷 SAMS 对有机场效应晶体管电性能的影响。为了了解氨基对电子的影响,系统地研究了含氨基官能团的数量和 SAM 分子长度的影响。虽然之前已经研究过氨基官能化的 SAM 材料,但这项研究首次能够揭示用极性氨基硅烷材料处理栅极氧化物时发生的掺杂效应的性质。通过对分子水平上的界面进行全面的理论研究,我们发现观察到的阈值电压偏移是由自由电荷引起的,这些自由电荷被 PTCDI-C8 吸引,并在那里被质子化的氨基硅烷稳定下来。这种吸引力和电压偏移可以通过改变氨基硅烷中性端链的长度来系统地调整。
微电子芯片是现代电子设备的核心,也用于汽车用于例如驾驶员协助,安全系统,动力总成控制,通信和信息娱乐系统。金属氧化物 - 氧化型晶体管(MOSFET)是这些数字和模拟综合电路(ICS)中的主要晶体管(MOSFET)。MOSFET充当电流的开关或放大器,通过利用场效应。必须在设备的整个生命周期中保证可靠的行为,尤其是针对安全至关重要的应用。设备的可靠性挑战随着小型化的增加,电路内的应力场增加以及新的创新材料而增加。最突出的机制降低了设备性能,因此严重影响可靠性是偏置温度不稳定性(BTI),并取决于温度和施加的栅极偏置。阈值电压偏移是由位于氧化物中的界面状态和结构缺陷的充电和排放引起的。在过去的几年中,已经取得了重大进展来确定BTI背后的物理降解机制。但是,物理模型在计算上对于电路模拟而言太昂贵了。因此,在实际应用条件下,仍需要迫切需要在实际应用条件下进行偏置温度不稳定性的精确模型,以评估设备行为,直到其寿命结束为止。
功率循环测试是研究功率转换器可靠性性能和评估其相对于温度应力的寿命的主要方法之一。在传统的功率循环方法中,结温测量是使用热敏电参数 (TSEP) 进行的,例如低电流下的通态电压(对于双极元件:IGBT 和二极管……)[1] 或 MOSFET 的阈值电压 V 𝑡ℎ [2]。当在 PWM 类型的电气约束下进行功率循环时,这些方法的实现很复杂。测试前还需要对每个组件进行精确校准。本文提出了一种创新的测试台,用于在功率循环期间在线测量结温,以研究嵌入在 PCB 中的功率二极管的可靠性 [3]。所提出的方法基于使用导通期间正向电压 𝑉 𝐹 和正向电流 𝐼 𝐹 的变化来估算热电压 𝑈 𝑇 并从而实时估算结温。这有助于即使在高循环频率(> 1 kHz)的情况下也能获得良好的近似值。表 1 对经典方法和所提出的方法进行了简要比较。首先,给出了该方法的描述,然后介绍了功率循环电路的代表性设计。
负偏压温度不稳定性 (NBTI) 是 CMOS 器件中的一个重要可靠性问题,它会影响基于 CMOS 的电路的性能。因此,了解不同缺陷机制和关于应力和恢复时间的广泛操作条件对电路性能的影响对于产生可靠且可接受的设计裕度至关重要。在这项工作中,分析了使用 16 nm FinFET 技术设计的 6T SRAM 单元电路上的 NBTI 效应。研究了 NBTI 可靠性问题对传输延迟和功耗在读写操作中的影响。研究了基于不同缺陷机制、应力时间和工作温度条件的 6T SRAM 性能。使用由 N it 和 N it 与 N ot 结合引起的缺陷计算出的阈值电压偏移之间约有 74 mV 的差异。发现读取延迟不受应力时间的影响,而写入延迟在 10 年的应力时间内略有改善。使用 N it 模拟的 6T SRAM 单元的写入延迟在运行 10 年后比使用 N it 与 N ot 组合进行模拟时提高了 0.4%。在 125°C 下,运行 10 年后读取操作的功耗高于写入操作,分别为 4.09 µW 和 0.443 µW`。观察到 6T SRAM 单元的性能取决于缺陷机制的类别、静态和动态模拟条件以及工作温度。
近年来,电子技术的突破使金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 的物理特性不断提升,尺寸越来越小,质量和性能也越来越高。因此,生长场效应晶体管 (GFET) 因其优异的材料特性而被推崇为有价值的候选者之一。14 nm 水平双栅极双层石墨烯场效应晶体管 (FET) 采用高 k 和金属栅极,分别由二氧化铪 (HfO 2 ) 和硅化钨 (WSi x ) 组成。Silvaco ATHENA 和 ATLAS 技术计算机辅助设计 (TCAD) 工具用于模拟设计和电气性能,而 Taguchi L9 正交阵列 (OA) 用于优化电气性能。阈值电压 (V TH ) 调整注入剂量、V TH 调整注入能量、源极/漏极 (S/D) 注入剂量和 S/D 注入能量均已作为工艺参数进行了研究,而 V TH 调整倾斜角和 S/D 注入倾斜角已作为噪声因素进行了研究。与优化前的初始结果相比,I OFF 值为 29.579 nA/µm,表明有显著改善。优化技术的结果显示器件性能优异,I OFF 为 28.564 nA/µm,更接近国际半导体技术路线图 (ITRS) 2013 年目标。
A.Bellakhdar a,b,* , A.Telia ba LMSF 半导体和功能材料实验室,Amar Telidji Laghouat 大学,阿尔及利亚 b Laboratoire des Microsystèmes et Instrumentation LMI, Département d'Electronique, Faculté de Technologie, Université des Frères Mentouri, 2 Campus Ahmed Hamani, Ain El Bey, Constantine, Algeria In本研究提出了具有不同 GaN 盖层厚度和重 n 掺杂 GaN 盖层的 GaN/AlInN/GaN 高电子迁移率晶体管 (HEMT)。为了研究 GaN 覆盖层对 (GaN/AlInN/GaN) 异质结构性能的影响,通过求解一维 (1 D) 泊松方程,提出了一种简单的 GaN/AlInN/GaN 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 阈值电压分析模型,从而找到了二维电子气 (2DEG) 与控制电压之间的关系。分析中考虑了 AlInN/GaN 和 GaN/AlInN 界面处的自发极化和压电极化。我们的模拟表明,GaN 覆盖层降低了二维电子气 (2DEG) 的面密度,从而导致漏极电流减小,并且 n+ 掺杂的 GaN 覆盖层比未掺杂的 GaN 覆盖层具有更高的面密度。 (2021 年 11 月 28 日收到;2022 年 2 月 19 日接受)关键词:GaN 帽、GaN/AlInN/GaN HEMT、2DEG、2DHG、自发极化、压电极化
2 1 [8] M B1 电机输出 B,通道 1。当相位 1 为高电平时,电机电流从 M A1 流向 M B1。3 2 [10] E 1 共发射极,通道 1。此引脚连接到传感电阻 R S 接地。4 3 [11] M A1 电机输出 A,通道 1。当相位 1 为高电平时,电机电流从 M A1 流向 M B1。5 4 [12] V MM1 电机电源电压,通道 1,+10 至 +40 V。V MM1 和 V MM2 应连接在一起。6,7 5, 6, [1-3, 9, GND 接地和负电源。注意:这些引脚用于散热。18,19 17, 18 13-17, 确保所有接地引脚都焊接到足够大的铜接地平面 28] 上,以实现高效散热。8 7 [18] V R1 参考电压,通道 1。控制比较器阈值电压,从而控制输出电流。9 8 [19] C 1 比较器输入通道 1。此输入检测传感电阻上的瞬时电压,由内部数字滤波器或可选的外部 RC 网络滤波。10 9 [20] 相位 1 控制输出 M A1 和 M B1 处的电机电流方向。当相位 1 为高电平时,电机电流从 M A1 流向 M B1。11 10 [21] Dis 1 禁用通道 1 的输入。当为高电平时,所有四个输出晶体管均关闭,导致输出电流迅速降至零。12 11 [22] RC 时钟振荡器 RC 引脚。将一个 12 kohm 电阻连接到 V CC 并将一个 4 700 pF 电容连接到地,以获得 23.0 kHz 的标称开关频率和 1.0 µ s 的数字滤波器消隐时间。 13 12 [23] V CC 逻辑电压电源,标称值为 +5 V。 14 13 [24] Dis 2 禁用通道 2 的输入。当为高电平时,所有四个输出晶体管均关闭,从而导致输出电流迅速降至零。15 14 [25] 相位 2 控制输出 M A2 和 M B2 处的电机电流方向。当相位 2 为高电平时,电机电流从 M A2 流向 M B2。16 15 [26] C 2 比较器输入通道 2。此输入检测传感电阻上的瞬时电压,该电压由内部数字滤波器或可选的外部 RC 网络滤波。17 16 [27] V R2 参考电压,通道 2。控制比较器阈值电压,从而控制输出电流。20 19 [4] V MM2 电机电源电压,通道 2,+10 至 +40 V。V MM1 和 V MM2 应连接在一起。21 20 [5] M A2 电机输出 A,通道 2。当相位 2 为高电平时,电机电流从 M A2 流向 M B2。22 21 [6] E 2 共发射极,通道 2。此引脚连接到接地的传感电阻 R S。23 22 [7] M B2 电机输出 B,通道 2。当第 2 相为高电平时,电机电流从 M A2 流向 M B2。1,24 NC SO 引脚 1 和 24 为“未连接”
