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不同测试结构在超低比接触电阻提取中的比较评估:综述
A Comparative Evaluation of Different Test Structures for the Extraction of Ultralow Specific Contact Resistivity: A Review
Xianglie Sun · Xu Chen · Jun Luo · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月
接触电阻($R_{c}$)在先进的互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管的导通电阻中占很大比例。随着CMOS器件不断小型化,降低$R_{c}$成为一项关键挑战,这使得降低比接触电阻率($\rho _{c}$)变得愈发迫切。当$\rho _{c}$值已降至低于$10^{-9}~\Omega \cdot$cm²范围时,要准确可靠地提取如此超低的$\rho _{c}$,就需要开发先进的测试结构。在这篇综述中,详细研究了传统的传输线模型(TLM)和圆形传输线模型(CTLM)测试结构。此外,还讨论了基于C...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇关于超低接触电阻率测量技术的论文虽然聚焦于CMOS半导体领域,但其核心技术原理对我们的功率半导体器件开发具有重要借鉴意义。 在光伏逆变器和储能系统中,功率器件(如IGBT、SiC MOSFET)的接触电阻直接影响导通损耗和系统效率。随着我们向更高功率密度、更高转换效率...
有机缓冲层对不同沟道长度有机晶体管中电荷注入与传输特性的影响
Effect of the Organic Buffer Layer on Charge Injection and Transport Characteristics in Organic Transistors With Different Channel Lengths
Walid Boukhili · Swelm Wageh · Quanhua Chen · Fathi Jomni 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
沟道尺寸缩小的研究推动了半导体技术的显著进步,而有机晶体管的尺寸缩减仍需深入理解,尤其是短沟道效应。本文研究了有机缓冲层的引入及沟道长度缩放对接触电阻、电荷传输及器件性能的影响。在源/漏电极与有机半导体间插入有机缓冲层可显著降低接触电阻,并有效改善漏致势垒降低(DIBL)和界面陷阱密度,该效应在短沟道器件中尤为明显,因电极接触在整体电荷传输中起主导作用。本研究为短沟道有机薄膜晶体管的器件物理及未来电子器件发展提供了重要见解。
解读: 该有机晶体管短沟道效应研究对阳光电源功率半导体器件应用具有重要借鉴意义。研究揭示的缓冲层降低接触电阻、改善DIBL效应的机制,可启发SiC/GaN功率器件的界面优化设计。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中,通过优化功率模块的电极-半导体界面结构,可降低导通电阻和开关损耗,提升器件在高频开关下的可...
原位生长SiNx在AlN/GaN高电子迁移率晶体管欧姆接触形成中的作用
Role of in-situ SiNx in ohmic contact realization in AlN/GaN HEMTs
Manoj Saxena · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
本研究探讨了在用于高频应用的AlN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMTs)上原位生长的氮化硅(SiNx)层中欧姆接触的形成与优化。采用标准的Ti/Al/Ni/Au金属体系,获得的接触电阻(RC)为0.14 Ω·mm,方块电阻(RSH)为629 Ω/□,比接触电阻为1.2 × 10−6 Ω·cm2。高温退火过程中,Ti金属与下方的SiNx层发生界面反应,生成钛硅化物(TixSiy)复合物和氮化钛(TiN)。接触退火在氮气氛围中通过快速热退火(RTP)工艺完成,实验发现800 °C下退火60秒可获得...
解读: 该AlN/GaN HEMT欧姆接触优化技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究实现的0.14Ω·mm接触电阻和340mS/mm峰值跨导,可显著降低SG系列光伏逆变器和ST储能变流器中GaN功率开关的导通损耗。原位SiNx层与Ti/Al金属化方案形成的低阻接触,适用于三电平拓扑和高频开关场景。80...
高频
fT≥30 GHz)高击穿
Jiahao Chen · Parthasarathy Seshadri · Abdullah Al Mamun Mazumder · Ruixin Bai 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
本文报道了一种采用MOCVD生长的Al₀.₆₂Ga₀.₃₈N沟道层和Al₀.₈₄Ga₀.₁₆N势垒层的高电子迁移率晶体管(HEMT)。器件实现3.7 Ω·mm的接触电阻和约3.3 kΩ/□的方阻。在栅长180 nm、源漏间距3 μm条件下,获得30.5 GHz的fT和55.3 GHz的fmax,同时表现出0.46 A/mm的高漏极电流、低栅/漏泄漏电流及高达315 V的击穿电压,Johnson品质因数达9.6 THz·V,为目前超宽禁带晶体管中的最高值。通过小信号参数提取得到内禀电子速度超过1×...
解读: 该超宽禁带AlGaN沟道HEMT技术对阳光电源高压大功率产品具有重要应用价值。其315V击穿电压和30GHz高频特性显著优于传统GaN器件,可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率开关模块,实现更高开关频率(降低磁性元件体积)和更高耐压等级(适配1500V直流系统)。9.6 THz·V的...
一种基于SiC衬底、采用钨栅的高性能p沟道GaN MESFET,在525 K下工作并具有高ION/IOFF比
A Performance-Enhanced p-Channel GaN MESFET With Tungsten Gate and High ION/ IOFF Ratio on SiC Substrate Operational at 525 K
Huake Su · Tao Zhang · Shengrui Xu · Yachao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
在本文中,首次展示了一种基于碳化硅(SiC)衬底的常关型 p 沟道氮化镓(GaN)金属 - 半导体场效应晶体管(MESFET),其具有高的 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">${I}_{\text {ON}}$ </tex-math></inline-formula...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项p沟道GaN MESFET技术具有重要的战略参考价值。该技术实现了常关型p沟道器件,结合n沟道器件可构建互补型CMOS架构,这为我们在光伏逆变器和储能变流器中追求更高功率密度和效率提供了新的技术路径。 该器件在SiC衬底上实现了3.3×10⁷的超高开关比和83 mV/...