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采用原子层沉积法形成HfO?界面层对Au/Ti/n-GaAs器件势垒高度的调控
摘要: 采用X射线光电子能谱对原子层沉积法制备的n型GaAs衬底上氧化铪(HfO?)薄膜表面进行表征,并通过原子力显微镜分析了GaAs表面HfO?层的形貌。根据器件I-V特性测得:具有3nm和5nm HfO?界面层的Au/Ti/HfO?/n-GaAs结构在300K下的势垒高度(BH)值分别为1.03eV和0.93eV,高于我们制备的Au/Ti/n-GaAs二极管(0.77eV,300K)。这表明金属/GaAs界面的HfO?薄层可作为栅绝缘体用于GaAs金属-氧化物半导体(MOS)电容器和MOS场效应晶体管的势垒高度调控。计算得到3nm和5nm界面层金属-绝缘层-半导体(MIS)器件在400K和60K时的理想因子分别为1.028/2.72eV和1.04/2.58eV。通过Norde方法和各样品温度下的势垒高度高斯分布(GD),计算了器件的偏压相关势垒高度值。320K时,根据GD确定的φb(V)-V曲线显示:3nm MIS二极管在0.70V处的φb(V)值约为1.08eV,5nm MIS二极管在0.58V处约为0.99eV。这些偏压相关势垒高度值与同偏压下Norde方法所得结果高度吻合。
关键词: 金属-绝缘层-半导体(MIS)器件、势垒高度改性与不均匀性、偏压依赖的势垒高度、温度依赖的MIS二极管参数、原子层沉积(ALD)
更新于2025-09-23 15:23:52
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[2018年IEEE国际电子、计算与通信技术会议(CONECCT) - 班加罗尔(2018.3.16-2018.3.17)] 2018年IEEE国际电子、计算与通信技术会议(CONECCT) - 采用高压氧化铝作为栅极介质的AlInN/GaN MIS-HEMTs
摘要: 本文研究了一种以高压氧化铝为栅极介质的AlInN/GaN金属绝缘体半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMT)。与在同一衬底上制备的参考HEMT器件相比,所制备的MIS-HEMT在反向偏压下栅极漏电流降低了六个数量级以上,在正向偏压下降低了三个数量级以上。由于MIS-HEMT的栅极摆幅得到改善,其最大漏极电流达到了750 mA/mm。与HEMT器件相比,MIS-HEMT器件在亚阈值斜率和ID,ON/ID,OFF比方面也显示出显著提升。
关键词: 栅极漏电流、MIS-HEMT、高压氧化、AlInN/GaN、HEMT、Al2O3
更新于2025-09-23 15:23:52
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高质量SiN<sub>x</sub>/p-GaN金属-绝缘体-半导体界面,具有低密度陷阱态
摘要: 我们报道了一种采用SiNx作为栅介质层的高质量p-GaN金属-绝缘体-半导体(MIS)电容器,其具有锐利的界面形貌和最低的界面陷阱密度。透射电子显微镜和X射线光电子能谱(XPS)分析显示,通过有效去除碳和氧杂质,形成了高质量的界面形貌。相较于Al2O3、SiO2和CaF2/p-GaN金属-氧化物-半导体(MOS)或MIS电容器,经过两步表面预处理的SiNx/p-GaN电容器的电容-电压测量显示出可忽略的电滞效应,从而实现了最低的俘获电荷密度5×10^10 cm^-2。处理后,界面态密度分布也降低至Et-Ev=0.2-0.45 eV处约1-2×10^12 cm^-2·eV^-1,以及价带边缘附近约3-5×10^12 cm^-2·eV^-1。这种高质量MIS界面的实现归因于通过有效的表面处理和无氧沉积工艺抑制了通常在Al2O3/p-GaN MOS界面观察到的Mg-Ga-O界面无序层。
关键词: p-GaN、MIS、界面
更新于2025-09-23 15:22:29
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[2018年IEEE国际成像系统与技术会议(IST)- 波兰克拉科夫(2018.10.16-2018.10.18)] 2018年IEEE国际成像系统与技术会议(IST)- 基于准稠密匹配的微创手术实时三维重建
摘要: 本研究提出了一种实时微创手术数据三维重建方法。该方法基于已有的准稠密匹配框架构建,并对其组件进行速度优化。首先恢复一组鲁棒匹配的稀疏特征点,随后在空间邻域内传播三维信息,直至相似度达到预设阈值,从而覆盖手术视野区域的半稠密部分。通过零均值归一化互相关度量实现稠密层级的匹配以建立对应关系。该算法能在保持实时性能的同时,重建出误差相对较小的视差图。
关键词: CUDA、MIS、视差估计、立体匹配、三维重建
更新于2025-09-23 15:22:29
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[2018年IEEE国际电子器件与固态电路会议(EDSSC) - 中国深圳(2018.6.6-2018.6.8)] 2018年IEEE国际电子器件与固态电路会议(EDSSC) - 增强型与耗尽型AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体(MIS)-高电子迁移率晶体管中瞬态阈值电压漂移的表征
摘要: 采用原子层沉积(ALD)工艺以Al?O?作为栅介质,分别制备了增强型和耗尽型AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMT)。针对AlGaN/GaN MIS-HEMT中普遍存在的阈值电压迟滞问题,通过直流I-V测试和快速瞬态频率相关C-V测量对阈值电压偏移量ΔVth进行表征,从而系统研究其内在机理。实验结果表明:尽管静态和CV测试中ΔVth值较低(0.42V),但在瞬态I-V测试中当VG,max=5V时ΔVth可高达1.0V,这对AlGaN/GaN MIS-HEMT用于高压开关应用具有重要影响。此外,多频C-V测试显示主要ΔVth与频率无关,但第二阶段电压偏移(ΔV2)呈现明显频率依赖性。这些结果暗示:慢速(深能级)Al?O?界面陷阱可能是导致ΔV1迟滞的机理,而快速(浅能级)界面陷阱则对应ΔV2现象。
关键词: AlGaN/GaN MIS-HEMT、Al2O3/III-N界面陷阱(快态与慢态)及阈值电压迟滞效应。
更新于2025-09-23 15:21:21
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用于制备基于GaN的功率HEMT和MIS-HEMT器件的小尺寸AlGaN(<6纳米)/GaN异质结构界面电荷工程
摘要: 通过霍尔效应表征、扫描开尔文探针显微镜(SKPM)和自洽泊松-薛定谔计算,研究了采用低压化学气相沉积(LPCVD)生长的SiNx层对小尺寸AlGaN/GaN异质结构中二维电子气(2DEG)恢复的物理机制。SKPM观测显示:当AlGaN势垒层厚度从18.5nm减至5.5nm时,异质结构表面电位基本保持不变(约1.08eV),这可能源于表面钉扎效应。霍尔测量表明该现象导致2DEG浓度显著耗?。ù?.60×1012降至1.53×1012 cm?2),形成常关型2DEG沟道?;谘Χㄚ?泊松方程的自洽解及解析模拟,证实20nm LPCVD-SiNx钝化层在AlGaN/GaN异质结构上诱导产生了约3.50×1013 cm?2的正固定电荷。界面电荷对小尺寸异质结构的能带弯曲产生强调制作用,有效恢复了2DEG电荷密度(达1.63×1013 cm?2)。采用LPCVD-SiNx钝化技术实现了超薄势垒E模AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管,具有低导通电阻(RON)、高开关比及陡峭亚阈值斜率等特性。
关键词: AlGaN/GaN异质结构、功率HEMT器件、LPCVD-SiNx钝化层、二维电子气、MIS-HEMT器件、界面电荷工程
更新于2025-09-23 15:19:57
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适用于5G移动设备的氮化镓MIS-HEMT功率放大器单片微波集成电路
摘要: 随着各类移动系统数据传输速率的提升,对5G无线通信系统的需求也相应增长。为提高数据传输速率,韩国提出的全球标准高频段之一——28GHz被选用于5G系统。虽然基于氮化镓的高电子迁移率晶体管(HEMT)因其适用于高输出功率放大器而成为5G网络应用极具前景的候选器件,但典型氮化镓HEMT仅能在??刺鹿ぷ?。然而,要实现5G系统移动终端的成功运行,需要能在正栅极偏压下工作的常关器件,这不仅能降低电路复杂度和系统成本,还可应用于数字电路领域。为实现正栅极偏压工作,我们采用ETRI氮化镓MIS-HEMT工艺制备了金属-绝缘体-半导体(MIS)-HEMT器件。通过设计制造MIS-HEMT并测试其性能,除采用栅极凹槽技术外,我们还使用Al2O3栅极绝缘层来调节氮化镓MIS-HEMT的阈值电压。为5G移动终端设计的功率放大器(PA)单片微波集成电路(MMIC)在正栅极偏压下工作,在26和28GHz频段展现出29.5dBm的最大输出功率、11dB的功率增益以及11%的功率附加效率(PAE)。
关键词: Ka波段、MIS-HEMT、移动手机、功率放大器、氮化镓、5G、增强型模式
更新于2025-09-23 21:42:18
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[2018年IEEE能源转换大会暨博览会(ECCE)- 美国俄勒冈州波特兰市(2018.9.23-2018.9.27)] 2018年IEEE能源转换大会暨博览会(ECCE)- 独立光伏系统中多电平逆变器功率器件老化缓解控制方法
摘要: 多电平逆变器(MIs)因其高效率、低漏电流和低电磁干扰水平,在光伏(PV)系统中得到广泛应用。然而,MIs存在功率器件热应力不均的问题,持续运行会导致器件老化。为此,本文提出一种新型老化缓解控制(AMC)方法,以增强MIs应对功率器件老化影响的可靠性。该AMC方法具有三种工作模式,可根据老化程度和类型自适应调整:在中低老化水平时,该方法在实现光伏组件最大能量提取的同时保持逆变器全额定输出功率;而在高老化水平或多器件故障区域,该方法通过降低输出功率来维持逆变器持续运行且避免产生有害后果。与传统方法的对比仿真和实验结果表明,所提AMC方法具有显著效果。
关键词: 寿命、多电平逆变器(MIs)、脉宽调制(PWM)、可靠性、光伏(PV)、老化
更新于2025-09-04 15:30:14
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使用可打印标记实现内窥镜器械的实时六自由度位姿估计
摘要: 为了在微创手术中通过柔性内窥镜或硬性内镜精准导航体内环境中的器械,需要实时追踪手术器械的位置。即便在畸变较小的通用单目视觉系统中追踪规则形状的刚体也颇具挑战性,而大多数手术器械或设备本质上是圆柱形细长结构,且存在内镜成像畸变。因此,针对圆柱形内窥镜器械开发更专业精确的刚体追踪方法,将更有助于术中引导。本文提出一种带有可打印标记的内窥镜器械追踪方案,该标记由绿色条带和内置四个白圈一个黑圈的正方形组成。该方法能估算成像器械相对于内镜的6自由度(X/Y/Z三轴位移及横滚/俯仰/偏航三轴旋转)位姿。实验表明:所提出的标记检测框架支持深度方向42-100毫米的平移运动,以及绕X/Y轴±180°的旋转运动,在动态条件下检测率达90%,静态条件下达99%;位姿估计精度为平均平移误差1.286毫米(标准差0.673毫米),平均旋转误差1.497°(标准差0.873°)。该标记可便捷打印并缠绕于现有内窥镜器械,无需改变现有工作流程或产生显著成本负担,就能为微创手术提供精准引导。
关键词: 微创手术(MIS)、内窥镜器械、可打印标记物、腹腔镜检查、姿态估计
更新于2025-09-04 15:30:14