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采用多层薄膜带通滤波器优化非色散红外气体传感器的性能
摘要: 本工作描述了一种低功耗非分散红外(NDIR)甲烷(CH4)气体传感器的性能改进方案,该方案采用定制光学薄膜带通滤波器(BPFs),其工作中心波长为3300纳米。这些BPFs通过调控中红外III-V族发光二极管(LED)/光电二极管(PD)光源-探测器光电器件的组合光谱特性,提升了NDIR甲烷传感器的性能。采用新型微波等离子体辅助脉冲直流溅射沉积工艺制备的BPFs,可直接在温度敏感的PD异质结构上进行室温沉积。该BPFs由锗(Ge)和高折射率层与五氧化二铌(Nb2O5)低折射率层交替构成。研究推进了两种不同光学滤波器设计,其BPF带宽(BWs)分别为160纳米和300纳米。文中对比了建模与实测的NDIR传感器性能,重点突出了信噪比(SNR)最大化和串扰最小化的性能优势,并验证了BPF在不同环境温湿度条件下的光谱稳定性。
关键词: III–V族,传感器,甲烷,薄膜,分子束外延,非分散红外,微波,带通,溅射,异质结构,红外
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过氧化物腔体选择性生长直接在硅上集成InGaAs FinFETs
摘要: III-V族半导体被视为先进技术节点中替代硅沟道用于低功耗逻辑和射频应用的有前途候选材料。由于具有高电子迁移率,InGaAs特别适合作为n型金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)的沟道材料。在本工作中,我们报道了在硅衬底上单片集成的InGaAs FinFET。通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)外延生长在氧化腔内创建InGaAs沟道,该技术称为模板辅助选择性外延(TASE),可在硅上局部集成不同的III-V族半导体。基于CMOS兼容的替代金属栅极工艺流程,制造了栅极长度低至20nm的FinFET。这包括自对准源漏n+ InGaAs再生长接触以及用于栅极接触隔离的4nm源漏间隔层。通过扫描透射电子显微镜(STEM)检查InGaAs材料,外延结构显示出良好的晶体质量。此外,我们展示了一种可控的InGaAs数字蚀刻工艺,以在源漏间隔层区域下方创建掺杂扩展区。我们报道了一个栅极长度为90nm、鳍宽为40nm的器件,其导通电流为100 μA/μm,亚阈值摆幅约为85 mV/dec。
关键词: 集成、MOSFET、TASE、III-V族
更新于2025-09-23 15:22:29
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019年6月16日-2019年6月21日)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - III-V族材料生长腔室退火过程中硅寿命退化的起源
摘要: 在III-V材料生长腔室中,硅体寿命的退化一直是阻碍III-V/Si叠层太阳能电池发展的主要因素。虽然导致这种退化的确切机制尚不清楚,但许多研究者将其归因于生长过程中扩散到硅体内的外在污染物。本研究表明,直拉区熔硅片中本征缺陷的热激活也是造成这种退化的关键机制之一。要维持硅体寿命,既需要在1000°C下对硅片进行退火以消除这些缺陷,又需要沉积SiNX扩散阻挡层。
关键词: 原生缺陷、扩散势垒、III-V族/硅、硅体寿命退化
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2018第七届电子系统集成技术会议(ESTC) - 德国德累斯顿(2018.9.18-2018.9.21)] 2018年第七届电子系统集成技术会议(ESTC) - 紫外辅助晶圆级芯片直接转移键合(CoW DTB)
摘要: 提出了一种采用紫外辅助芯片转移机制的晶圆上芯片直接转移键合(CoW DTB)技术,适用于包括III-V/Si、2.5D/3D/扇出集成在内的高精度直接键合应用。利用玻璃键合工具进行了芯片转移过程的基础实验,该工具可通过载体薄膜压紧芯片背面并对紫外剥离型粘合层进行紫外照射。实验结果表明,通过优化载体薄膜、玻璃键合工具设计以及紫外照射强度和时间等参数,该新工艺实现了稳定的芯片转移。
关键词: 氧化物键合、III-V族/硅、晶圆上芯片(CoW)、直接键合、三维集成电路(3DIC)、扇出型(FO)
更新于2025-09-04 15:30:14