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oe1(光电查) - 科学论文

6 条数据
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  • 常关型AlGaN/GaN异质结金属-绝缘体-半导体场效应晶体管（采用栅极优先工艺）

    摘要： 本研究采用栅极优先工艺开发了具有p-GaN盖层和SiNx介质的AlGaN/GaN异质结金属-绝缘体-半导体场效应晶体管，实现常关态工作。为避免退火工艺对栅极的影响，在氮气环境中采用500℃下退火20分钟的低溫欧姆接触技术。通过感应耦合等离子体干法刻蚀辅助，在凹槽区域获得1.45 Ω·mm的接触电阻和1080.1 Ω/□的方块电阻。由于SiNx层的插入，制备器件的阈值电压提升至约2V，并在栅压高达16V时观察到良好夹断特性。与传统高温欧姆退火工艺相比，该结构显著抑制了反向和正向栅极漏电流。器件性能优异，最大沟道电子场效应迁移率达到1500 cm2V?1s?1。

    关键词： 低温欧姆接触，常关型，栅极优先，金属-绝缘体-半导体，AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于非易失性存储器应用的铁电BiFeO?/HfO?栅极堆叠的结构与电学特性

    摘要： 铁电场效应晶体管（FeFET）栅极上直接制备铁电BiFeO3界面存在困难是众所周知的。本文报道了针对FeFET应用优化的铁电/介电（BiFeO3/HfO2）栅堆叠结构及其制备方法。采用射频磁控溅射技术沉积BiFeO3、HfO2薄膜及其复合堆叠层。X射线衍射（XRD）分析显示，在500°C退火温度下BiFeO3主要呈现(104)、(110)晶向的钙钛矿相。XRD分析同时证实HfO2薄膜在400°C、500°C和600°C退火温度下均保持非晶态。多角度分析表明BiFeO3折射率随退火温度在2.98-3.0214范围内变化，HfO2薄膜折射率在2.74-2.9范围内变化。通过制备金属/铁电/硅（MFS）、金属/铁电/金属（MFM）、金属/绝缘体/硅（MIS）及金属/铁电/绝缘体/硅（MFIS）结构，获得了铁电材料、介电材料及其复合堆叠的电学特性。MFIS结构的电学特性显示：当缓冲介电层厚度为8nm时，其存储窗口从MFS结构的2.7V提升至4.65V。该结构还表现出40V击穿电压及超过9×10^9次循环的数据保持能力。

    关键词： 铁电体、高k电介质、耐久性、MFIS（金属-铁电体-绝缘体-半导体）、存储窗口

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 钽含量对YbTaxOy电解质-绝缘体-半导体pH传感器结构特性与传感性能的影响

    摘要： 在本研究中，我们开发了具有超能斯特响应pH敏感特性的YbTaxOy传感膜，用于电解质-绝缘体-半导体（EIS）pH传感器。通过反应共溅射在硅衬底上沉积YbTaxOy传感膜，系统考察了钽含量对其结构特性与传感性能的影响。X射线衍射、原子力显微镜、二次离子质谱和X射线光电子能谱分别揭示了不同钽等离子体功率条件（80-160 W）下制备的YbTaxOy薄膜的结构、形貌、深度分布及化学特征。测试结果表明，在120 W工艺条件下制备的YbTaxOy EIS器件展现出最优性能：超能斯特灵敏度（70.24 mV/pH）、最低迟滞电压（1.5 mV）及最小漂移率（0.26 mV/h）。该优化条件可能实现了薄膜中YbTaO4化学计量比的精准调控与表面粗糙度的平衡，同时降低了晶体缺陷并抑制了YbTaxOy-Si界面的硅酸盐形成。这种超能斯特pH敏感特性源于钽离子掺杂Yb2O3形成化学计量比的YbTaO4薄膜，促使Yb从三价态向二价态转变，进而在氧化还原反应中实现每个Yb离子向两个质子转移一个电子的过程。

    关键词： 电解质-绝缘体-半导体（EIS）、传感特性、等离子体功率、pH灵敏度、YbTaxOy

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 采用纳米压印技术制造的阵列化电解质-绝缘体-半导体pH传感器

    摘要： 本研究聚焦于采用纳米压印技术(NIL)与CMOS工艺集成制造的阵列化电解质-绝缘体-半导体(EIS) pH传感器的传感特性。通过NIL制备了线状与方形状的阵列图案（尺寸约200-400纳米，宽间距比约1/1-1/2），继而完成EIS传感器制作。利用原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)对图案进行了表征。结果表明：相较于单一结构传感器，具有阵列化图案的传感器均展现出更高的灵敏度、更低的迟滞效应及漂移特性。研究还探讨了阵列图案（方形或线状）及图案密度对传感区域的影响。该方法可为未来高性能生化传感应用提供器件制造方案。

    关键词： 灵敏度、漂移、阵列化图案、纳米压印技术、pH传感器、电解质-绝缘体-半导体、迟滞效应

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 绝缘层对金属/绝缘层/n型AlGaN结构中电荷输运的影响

    摘要： 本研究通过参数化分析揭示了金属-绝缘体-半导体（MIS）结构对改善n-AlGaN层与电极金属间电子注入的促进作用。当在n-AlGaN层与电极金属表面之间插入绝缘体后，该薄绝缘体的能带弯曲特性会调控电极与n-AlGaN层之间的导带势垒高度，从而使电子能更高效地隧穿该薄绝缘体势垒。结果表明：若优化MIS结构设计，器件的电学特性将获得显著提升。研究同时探究了绝缘体的电子亲和能、相对介电常数及带隙对电子注入的影响，并发现电子注入过程对绝缘体的厚度和长度具有敏感性。本文还详细分析了相关电子输运机制与器件物理特性。

    关键词： 绝缘体、半导体、电学特性、电子输运、n型氮化铝镓

    更新于2025-09-23 03:52:30

  • 通过化学途径将ZnO纳米结构集成到MIS架构中

    摘要： 由于其物理特性，氧化锌（ZnO）被视为制造电子和光电子功能器件的潜在半导体化合物。为此，已开发出多种生长技术以满足基于该材料的商用器件要求。在提升现有器件性能的路径上，低维氧化锌结构展现出良好前景。本文报道了通过化学方法在阳极氧化铝基底（Al2O3/Al）表面生长氧化锌纳米结构，进而构建金属-绝缘体-半导体（MIS）结构的过程。

    关键词： 扫描电子显微镜，形貌，金属-绝缘体-半导体，氧化锌，X射线衍射

    更新于2025-09-09 09:28:46