第9章 半导体2湿敏资料
- 格式:ppt
- 大小:463.00 KB
- 文档页数:43
半导体压敏材料是一种能将各种非电物理量(如力学量、光学量等)转换成电物理量的半导体材料。
这类材料在受到压力作用时,其电阻值会发生明显的变化,利用这一特性,可以将各种力学量转换为电信号,从而实现对各种物理量的测量和控制。
其中,压敏电阻器就是半导体压敏材料的一种重要应用。
它是一种具有非线性伏安特性的电阻器件,主要用于在电路承受过压时进行电压钳位,吸收多余的电流以保护敏感器件。
压敏电阻器的电阻体材料是半导体,例如大量使用的“氧化锌”压敏电阻器,其主体材料有二价元素锌和六价元素氧所构成,因此氧化锌压敏电阻器是一种Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体。
此外,半导体压敏材料还有其他种类,如力敏半导体材料、光敏半导体材料等。
这些材料在力学量、光学量等非电物理量的测量和控制中发挥着重要作用。
以上信息仅供参考,如有需要,建议咨询新型材料领域的专家。
半二复习笔记1.1MOS结构1.费米势:禁带中心能级(EFi)与费米能级(EF)之差的电势表示2.表面势:半导体表面电势与体内电势之差,体内EFi和表面EFi之差的电势表示3.金半功函数差4.P沟道阈值电压注意faifn是个负值1.3 MOS原理1. MOSFET非饱和区IV公式2. 跨导定义:VDS一定时,漏电流ID随VGS变化率,反映了VGS 对ID 的控制能力3. 提高饱和区跨导途径4.衬底偏置电压VSB>0,其影响5. 背栅定义:衬底能起到栅极的作用。
VSB变化,使耗尽层宽度变化,耗尽层电荷变化;若VGS不变,则反型沟道电荷变化,漏电流变化1.4 频率特性1. MOSFET频率限制因素:①沟道载流子的沟道运输时间(通常不是主要的限制因素)②栅电容充放电需要时间2. 截止频率:器件电流增益为1时的频率高频等效模型如下:栅极总电容CG看题目所给条件。
若为理想,CgdT为0,CgsT约等于Cox,即CG=Cox;非理想情况即栅源、栅漏之间有交叠,产生寄生电容:①CgdT的L为交叠部分长度②CgsT的L为L+交叠部分长度(CgsT=Cgs+Cgsp)。
3. 提高截止频率途径1.5 CMOS1.开关特性2.闩锁效应过程2.1 非理想效应1. MOSFET亚阈特性①亚阈值电流:弱反型态:势垒较低→电子有一定几率越过势垒→形成亚阈值电流②关系式:③注:若VDS>4(kT/e),最后括号部分≈1,IDsub近似与VDS无关④亚阈值摆幅S:漏电流减小一个数量级所需的栅压变化量,S是量化MOS管能否随栅压快速关断的参数。
⑤快速关断:电流降低到Ioff所需VGS变化量小。
因此S越小越好⑥亚阈特性的影响:开关特性变差:VGS=0时不能理想关断;静态功耗增加⑦措施:提高关断/待机状态下器件的阈值电压VT(如通过衬底和源之间加反偏压,使VT增加)、减小亚阈值摆幅2. 沟长调制效应(VDS↑⇒ID↑)①机理理想长沟:L`≈L,导电沟道区的等效电阻近似不变,饱和区电流饱和;实际器件(短沟):L` <L ,导电沟道区的等效电阻减小,ID增加,②夹断区长度③修正后的漏源电流④影响因素衬底掺杂浓度N 越小⇒ΔL的绝对值越大⇒沟道长度调制效应越显著;沟道长度L越小⇒ΔL的相对值越大⇒沟道长度调制效应越显著3. 迁移率变化①概念:MOSFET载流子的迁移率理想情况下:近似为常数;实际受沟道内电场的影响,迁移率非常数。
半导体器件物理施敏答案【篇一:施敏院士北京交通大学讲学】t>——《半导体器件物理》施敏 s.m.sze,男,美国籍,1936年出生。
台湾交通大学电子工程学系毫微米元件实验室教授,美国工程院院士,台湾中研院院士,中国工程院外籍院士,三次获诺贝尔奖提名。
学历:美国史坦福大学电机系博士(1963),美国华盛顿大学电机系硕士(1960),台湾大学电机系学士(1957)。
经历:美国贝尔实验室研究(1963-1989),交通大学电子工程系教授(1990-),交通大学电子与资讯研究中心主任(1990-1996),国科会国家毫微米元件实验室主任(1998-),中山学术奖(1969),ieee j.j.ebers奖(1993),美国国家工程院院士(1995), 中国工程院外籍院士 (1998)。
现崩溃电压与能隙的关系,建立了微电子元件最高电场的指标等。
施敏院士在微电子科学技术方面的著作举世闻名,对半导体元件的发展和人才培养方面作出了重要贡献。
他的三本专著已在我国翻译出版,其中《physics of semiconductor devices》已翻译成六国文字,发行量逾百万册;他的著作广泛用作教科书与参考书。
由于他在微电子器件及在人才培养方面的杰出成就,1991年他得到了ieee 电子器件的最高荣誉奖(ebers奖),称他在电子元件领域做出了基础性及前瞻性贡献。
施敏院士多次来国内讲学,参加我国微电子器件研讨会;他对台湾微电子产业的发展,曾提出过有份量的建议。
主要论著:1. physics of semiconductor devices, 812 pages, wiley interscience, new york, 1969.2. physics of semiconductor devices, 2nd ed., 868 pages, wiley interscience, new york,1981.3. semiconductor devices: physics and technology, 523 pages, wiley, new york, 1985.4. semiconductor devices: physics and technology, 2nd ed., 564 pages, wiley, new york,2002.5. fundamentals of semiconductor fabrication, with g. may,305 pages, wiley, new york,20036. semiconductor devices: pioneering papers, 1003 pages, world scientific, singapore,1991.7. semiconductor sensors, 550 pages, wiley interscience, new york, 1994.8. ulsi technology, with c.y. chang,726 pages, mcgraw hill, new york, 1996.9. modern semiconductor device physics, 555 pages, wiley interscience, new york, 1998. 10. ulsi devices, with c.y. chang, 729 pages, wiley interscience, new york, 2000.课程内容及参考书:施敏教授此次来北京交通大学讲学的主要内容为《physics ofsemiconductor device》中的一、四、六章内容,具体内容如下:chapter 1: physics and properties of semiconductors1.1 introduction 1.2 crystal structure1.3 energy bands and energy gap1.4 carrier concentration at thermal equilibrium 1.5 carrier-transport phenomena1.6 phonon, optical, and thermal properties 1.7 heterojunctions and nanostructures 1.8 basic equations and exampleschapter 4: metal-insulator-semiconductor capacitors4.1 introduction4.2 ideal mis capacitor 4.3 silicon mos capacitorchapter 6: mosfets6.1 introduction6.2 basic device characteristics6.3 nonuniform doping and buried-channel device 6.4 device scaling and short-channel effects 6.5 mosfet structures 6.6 circuit applications6.7 nonvolatile memory devices 6.8 single-electron transistor iedm,iscc, symp. vlsi tech.等学术会议和期刊上的关于器件方面的最新文章教材:? s.m.sze, kwok k.ng《physics of semiconductordevice》,third edition参考书:? 半导体器件物理(第3版)(国外名校最新教材精选)(physics of semiconductordevices) 作者:(美国)(s.m.sze)施敏 (美国)(kwok k.ng)伍国珏译者:耿莉张瑞智施敏老师半导体器件物理课程时间安排半导体器件物理课程为期三周,每周六学时,上课时间和安排见课程表:北京交通大学联系人:李修函手机:138******** 邮件:lixiuhan@案2013~2014学年第一学期院系名称:电子信息工程学院课程名称:微电子器件基础教学时数: 48授课班级: 111092a,111092b主讲教师:徐荣辉三江学院教案编写规范教案是教师在钻研教材、了解学生、设计教学法等前期工作的基础上,经过周密策划而编制的关于课程教学活动的具体实施方案。