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Volume 21, Issue 5, May 2000

    CONTENTS

  • High Efficiency Al-Free 980 nm InGaAs/InGaAsP/InGaP Strained Quantum Well Lasers

    徐遵图, 杨国文, 张敬明, 马骁宇, 徐俊英, 沈光地, 陈良惠

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 417

    Abstract PDF

    980nm InGaAs/GaAs/AlGaAs strained quantum well lasers have attracted considerable attentionas pumping sources for the Erbium-doped fiber amplifiers(EDFA) and solid-state lasers[1,2].However,for InGaAs/GaAs/AlGaAs strained quantum well lasers,there liabilityist...

  • 大功率超快半导体光电导开关的触发瞬态特性(英文)

    施卫, 赵卫, 孙小卫, LamYeeLoy

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 421

    Abstract PDF

    报道了用ns和fs超快脉冲激光器触发GaAs光电导开关的实验结果.用μJ量级的ns光脉冲触发3mm间隙的GaAs光电导开关,观察到线性和非线性工作模式,峰值电流达560A.当用重复率为76MHz的fs激光脉冲串触发同一器件时,电流脉冲上升时间小于200ps

  • 用于先进 CMOS电路的 150 mm硅外延片外延生长(英文)

    王启元, 蔡田海, 郁元桓, 林兰英

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 426

    Abstract PDF

    随着大规模和超大规模集成电路特征尺寸向亚微米、深亚微米发展,下一代集成电路对硅片的表面晶体完整性和电学性能提出了更高的要求.与含有高密度晶体原生缺陷的硅抛光片相比,硅外延片一般能满足这些要求.该文报道了应用于先进集成电路的150mmP/P+CMOS硅外延片研究进展.在PE2061硅外延炉上进行了P/P+硅外延生长.外延片特征参数,如外延层厚度、电阻率均匀性,过渡区宽度及少子产生寿命进行了详细表征.研究表明:150mmP/P+CMOS硅外延片能够满足先进集成电路对材料更高要求,

  • Unified MOSFET Short Channel Factor Using Variational Method

    陈文松, 田立林, 李志坚

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 431

    Abstract PDF

    It is well known that short channel effect is one of the most important constraints that determine the downscaling of MOSFET's.The relationship between the device structure configuration and short channel effect is first expressed empirically in Ref.[1].And recently,due to...

  • GaN的RBS/沟道、X射线双晶衍射和光致发光谱

    姚冬敏, 辛勇, 王立, 李述体, 熊传兵, 彭学新, 刘念华, 江风益

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 437

    Abstract PDF

    采用卢瑟福背散射及沟道效应、X射线双晶衍射和光致发光谱三种技术对两类未故意掺杂的MOVPE生长的GaN样品进行综合测试.它们在表征GaN单晶膜质量方面结果一致

  • MOCVD与MBE生长GaAs/AlGaAs量子阱材料的红外探测器特性比较

    李娜, 李宁, 陆卫, 窦红飞, 陈张海, 刘兴权, 沈学础, H H Tan, LanFu, C Jagadish, M B Johnston, M Gal

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 441

    Abstract PDF

    用金属有机物化学气相沉积法(MOCVD)生长GaAs/AlGaAs量子阱材料,并制成红外探测器.测量了材料的光致发光光谱和探测器的光电流响应光谱及其它光电特性,峰值波长7.9μm,响应率达到6×103V/W,与分子束外延法(MBE)生长的材料和相关器件进行了比较,MOCVD法可满足量子阱材料和器件的要求.

  • 微波低噪声SiGe HBT的研制

    钱伟, 张进书, 贾宏勇, 林惠旺, 钱佩信

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 445

    Abstract PDF

    利用3μm工艺条件制得SiGeHBT(HeterojunctionBipolarTransistor),器件的特征频率达到8GHz.600MHz工作频率下的最小噪声系数为1.04dB,相关功率增益为12.6dB,1GHz工作频率下的最小噪声系数为1.9dB,相关功率增益为9dB,器件在微波无线通信领域具有很大的应用前景

  • 深亚微米SOI栅控混合管(GCHT)的准二维电流解析模型

    黄如, 王阳元

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 451

    Abstract PDF

    提出了深亚微米SOIGCHT电流模型.不同于普通MOSFET短沟模型的处理,计及受栅电压及基极电压同时控制的可动电荷的影响,采用准二维分析及抛物线近似,求出沟道长度及漏端电压对源端表面势的影响,较好地反映了电荷共享效应及DIBL效应,并定量计算出与漏电压和栅电压同时相关的动态阈值电压漂移量.模型中同时考虑了速度饱和效应、迁移率下降效应和沟道长度调制效应等.该模型具有清晰的物理意义,从理论上解释了GCHT具有较小的短沟效应及较高的阈值电压稳定性等物理现象.模型计算结果与数值模拟及实验结果吻合良好,较好地描述了短沟GCHT的物理特性.

  • 采用CoSi_2SALICIDE结构CMOS/SOI器件辐照特性的实验研究

    张兴, 黄如, 王阳元

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 460

    Abstract PDF

    讨论了CoSi2SALICIDE结构对CMOS/SOI器件和电路抗γ射线总剂量辐照特性的影响.通过与多晶硅栅器件对比进行的大量辐照实验表明,CoSi2SALICIDE结构不仅可以降低CMOS/SOI电路的源漏寄生串联电阻和局域互连电阻,而且对SOI器件的抗辐照特性也有明显的改进作用.与多晶硅栅器件相比,采用CoSi2SALICIDE结构的器件经过辐照以后,器件的阈值电压特性、亚阈值斜率、泄漏电流、环振的门延迟时间等均有明显改善.由此可见,CoSi2SALICIDE技术是抗辐照加固集成电路工艺的理想技术之一.

  • 极细沟道NMOSFET中的大幅度随机电报信号噪声

    卜惠明, 施毅, 顾书林, 袁晓利, 吴军, 韩平, 张荣, 郑有炓

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 465

    Abstract PDF

    研究了极细沟道NMOSFET器件的随机电报信号噪声(RTS)的特征.首次在室温下观测到了大幅度(大于60%)的RTS,发现当器件工作在弱反型区时,RTS幅度基本与温度和栅压无关.对RTS的动力学机制的分析及数值模拟表明,载流子数涨落与迁移率涨落引起的RTS的幅度随着沟道宽度的减小而增加,当沟道宽度减小至40nm以下时,由荷电陷阱对沟道载流子散射而产生的迁移率涨落对细沟道中RTS幅度的影响起主导作用.

  • N-掺杂浓度对小尺寸nMOSFETs热载流子寿命的影响

    张炯, 李瑞伟

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 469

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    从模拟和试验二方面对N-区的结构参数影响器件可靠性的规律进行了细致的研究.考虑到工艺条件,主要讨论N-区的掺杂浓度(NN-)的变化对器件可靠性的影响.通过模拟和从实际工作中得到的结果,对于0.35—1.2μm器件,我们将N-区的掺杂浓度优化为7×1017—1×1018/cm3.利用优化结果进行试验生产,并对器件寿命进行测量的结果表明,沟道长度0.8μm以上的均可以在5V的电源电压下可靠地工作10年(工业标准);0.4μm的器件,可以在4V的电源电压下达到10年的工作寿命(热载流子寿命).

  • 超薄外延CoSi_2/n-Si的肖特基势垒接触特性

    屈新萍, 茹国平, 徐蓓蕾, 李炳宗

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 473

    Abstract PDF

    研究了超薄(~10nm)CoSi2/Si的肖特基势垒接触特性.Co(3—4nm)/Ti(1nm)双层金属通过快速热退火在Si(100)衬底上形成超薄CoSi2薄膜.X射线衍射测试表明该薄膜具有较好的外延特性.用I-V、C-V方法在82—332K温度范围内测试了CoSi2/Si的肖特基势垒特性.用弹道电子发射显微术直接测量了微区肖特基势垒高度.测试表明,用Co/Ti/Si方法形成的超薄CoSi2/Si接触在室温时具有优良的肖特基势垒特性,I-V方法测得的势垒高度为0.59eV,其理想因子为1.01;在低温时,I-V方法测得的势垒高度随温度降低而降低,理想因子则升高.采用肖特基势垒不均匀性理论,并假设势垒高度呈高斯

  • 垂直入射Si_(0.7)Ge_(0.3)/Si多量子阱光电探测器

    李成, 杨沁清, 王红杰, 罗丽萍, 成步文, 余金中, 王启明

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 480

    Abstract PDF

    报道了正入射Si0.7Ge0.3/Si多量子阱结构光电探测器的制作和实验结果.测试了它的光电流谱和量子效率.探测器的响应波长扩展到了1.3μm以上波段.在1.3μm处量子效率为0.1%.量子效率峰值在0.95μm处达到20%.

  • 用于共振腔光电探测器的Si基Bragg反射器

    李成, 杨沁清, 朱家廉, 王红杰, 成步文, 余金中, 王启明, 王鲁峰, 彭晔

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 483

    Abstract PDF

    Si基共振腔型光电探测器的关键工艺是隐埋Bragg反射器镜面的制备.用PECVD方法在Si衬底上制备了SiOxNy/SiBragg反射器,研究了Bragg反射器的反射谱和退火行为.

  • 平面阵列光学波导模式特性及其光强传输分析

    雷红兵, 欧海燕, 杨沁清, 胡雄伟, 余金中, 王启明

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 486

    Abstract PDF

    分析了平面阵列波导的模式特性.其导波模式为周期性调幅的平面波(Bloch波).阵列波导输入/输出波导结构是影响其传输特性的重要因素.采用扇形过渡波导结构以提高阵列波导输入/输出端口芯区宽度与波导周期宽度的比值,可降低阵列波导光强的传递损耗.并可改善布里渊区入射/出射波的损耗非均匀性.采用低折射率差的波导芯区/包层结构可降低波导对光波的限制,提高光强的传输效率

  • 常数除法器的设计及其BIST实现

    丁保延, 章倩苓

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 491

    Abstract PDF

    针对MPEG音频、AC-3宽带音频数据压缩标准的解码过程中的要求,扩展了已报道的常数除法算法[1],使之适于特定应用场合.设计实现了除数为一组常数的常数除法器.该常数除法器使用规整的单元阵列结构构成运算的主要部分,不仅相当节省硅片面积,适于VLSI实现需要,而且易于扩展.同时针对测试和实际应用的要求,设计了内建自测试电路,使之便于嵌入整个系统.

  • 边界元法在数模混合集成电路衬底耦合参数提取中的应用

    吴智, 黄均鼐, 唐璞山

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 496

    Abstract PDF

    把边界元方法运用到数模混合集成电路衬底耦合电阻参数的提取.求出了满足衬底边界条件的格林函数,而不是采用三维自由空间的格林函数,从而使需离散的边界仅仅是衬底表面的端口区.在计算阻抗元素时,利用基于快速富立叶变换(FFT)的离散余弦变换(DCT)使计算速度大大提高.和有限差分法相比,精度差不多而计算速度提高一个数量级以上.计算精度比Wemple采用解析方法计算有很大的提高

  • 测定硅各向异性腐蚀速率分布的新方法

    杨恒, 鲍敏杭, 沈绍群, 李昕欣, 张大成, 武国英

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 504

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    介绍了一种测定硅各向异性腐蚀速率分布的新方法.硅各向异性腐蚀速率三维分布可由一系列晶面上的二维腐蚀速率分布表示.利用深反应离子刻蚀技术(DRIE)在{0mn}硅片上制作出侧壁垂直于硅片表面的矩形槽,测量槽宽度在腐蚀前后的变化,就可测定各{0mn}面上的二维腐蚀速率分布.将二维腐蚀速率分布组合在一起就得到了三维腐蚀速率分布.由于DRIE制作的垂直侧壁深度大,可耐受较长时间的各向异性腐蚀,所以只需使用一般的显微镜就能得到准确的结果.实验得到了40%KOH和25%TMAH中{n10}和{n11}晶面的腐蚀速率分布数据

  • 半导体硅片的p-n结和铜沉积行为的电化学研究

    程璇, 林昌健

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 509

    Abstract PDF

    分别采用电化学直流极化和交流阻抗技术,通过控制光照和溶液化学组分,研究了半导体硅片/氢氟酸体系的电化学特性和半导体性能.对p(100)和n(100)两种硅片的研究结果均表明,有光照条件下硅/氢氟酸界面上的电化学反应很容易发生且起着主导作用,而黑暗条件下硅片则处于消耗期,电化学反应难于发生,因而其半导体性能起着重要的作用.当溶液中有微量铜存在时,硅/溶液界面上的电化学反应将被加速.通过单独研究两种硅片的电化学行为,讨论了半导体硅片在氢氟酸溶液中形成的p-n接点行为,并通过考察溶液中的铜离子浓度、光照条件和沉积时间对铜在硅片上的沉积行为的

  • LPCVD氮化硅薄膜的室温可见光发射

    刘渝珍, 石万全, 韩一琴, 刘世祥, 赵玲莉, 孙宝银, 叶甜春, 陈梦真

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(5): 517

    Abstract PDF

    在4.66eV的激光激发下,在室温下LPCVD氮化硅薄膜可发射高强度可见光,其峰位位置分别为2.97,2.77,2.55,2.32,2.10和1.90eV的6个PL峰,建立了可见光发射的能隙态模型,讨论了发光机制

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