热载流子

摘要： 等离激元弛豫产生的热载流子以及局域热效应能有效地驱动材料的化学反应,将光能转化为化学能,从而实现等离激元诱导的光催化。对等离激元诱导分子化学反应和晶体结构转变的相关理论和实验进展进行了综述,重点讨论了等离激元驱动分子反应和驱动纳米结构变化诱导光催化的物理和化学机制,包括等离激元增强电磁场、热载流子、局域热效应等诱导过程,并指出了等离激元催化微观理论模型的不足和实现大规模工业生产的技术瓶颈。

摘要： 厚度低至原子层的金属薄膜具有优越的光吸收能力和导电特性,尤其是在金属薄膜和介质界面激发的表面等离激元,可以很好地捕获光子并产生热载流子,使其在提高太阳能电池的光电转换效率、设计近红外波段的光电探测器和基于表面等离激元的传感器等方面表现出优异的性质.然而,目前还缺少对金属薄膜的表面等离激元和热载流子性质的系统理论研究.本文基于多体第一性原理计算方法,系统地研究了1—5个原子层厚Au(111)薄膜的表面等离激元特性,以及由表面等离激元产生的热载流子的能量分布和输运性质.研究结果表明, Au(111)薄膜具有低损耗的表面等离激元特性.同时,在Au(111)薄膜和介质界面激发的表面等离激元约束程度较强,可以增强局部电场,这在纳米光子学应用中至关重要.此外, Au(111)薄膜具有高热载流子产生效率,且产生的热电子及热空穴能量较高,具有优异的平均自由程和平均自由时间.意外的是,Au(111)薄膜的直流电导率显著优于块体Au.这些结果为Au(111)薄膜在光电子器件和能量转换设备等的设计和制造提供了新的思路和理论基础.

摘要： 1.美国赖斯大学的物理学家发现,等离子体金属可以被提示产生“热载流子”,进而在电极之间的纳米级间隙中发出明亮的光。该现象可能对光催化、量子光学和光电子学的发展很有用。研究人员介绍,感兴趣的人员可以通过电激发等离子体激元,其产生的热载体可以进行有趣的化学反应。

摘要： 关键词:针尖增强拉曼光谱·表面等离激元光电催化·热载流子空间分布S.-C. Huang, X. Wang, Q.-Q. Zhao, J.-F. Zhu, C.-W.Li, Y.-H. He, S. Hu, M. M. Sartin, S. Yan, B. Ren.Probing Nanoscale Spatial Distribution of Plasmonically Excited Hot Carriers, Nat. Commun., 2020, 11,4211.表面等离激元(SP)效应可产生远高于热平衡态费米能级能量的热电子-空穴对(热载流子),引发相关光/电化学过程.发展先进的仪器方法.

摘要： In order to enhance the sensitivity of high power microwave detector and reduce the impact of ambient tempera-ture,research of hot-carriers detector in liquid nitrogen was carried out.Kovar alloy was used in the BJ-100 waveguide HPM de-tector to enhance the ability of resisting temperature change.The binding force is bigger than 4.9 N in the test.Sensitivity experi-ments of the HPM detector at room temperature and in liquid nitrogen were conducted using the microwave source.Waveform of the HPM detector is consistent with that of the Schottky detector.The relative sensitivity of the HPM detector in liquid nitrogen is 20 times higher than that in the room temperature under the constant current,and the output voltage amplitude can be above 1 V.%为提高热载流子高功率微波探测器的灵敏度和降低环境温度对探测器性能的影响,开展了液氮环境下的热载流子探测器研究.提出了局部使用可阀合金块的BJ-100型热载流子探测器制作工艺,增强了探测器的抗温度冲击能力.测试结果表明,探测器硅片焊接的结合力大于4.9N,能够承受从常温到液氮的反复温度冲击.利用100 kW微波源开展了热载流子探测器在室温和液氮环境下的灵敏度测试实验,结果表明:探测器输出波形与肖特基二极管检波器输出波形一致;在保持偏置电流相同的条件下,相较于常温环境,探测器在液氮环境下的相对灵敏度提升约20倍,输出电压可达 V级.

摘要： 文中主要通过模拟仿真了γ射线辐照对单轴应变Si纳米NMOSFET器件电学特性的影响.仿真分析了不同辐照剂量、结构参数以及物理参数等对阈值电压、隧穿栅电流以及热载流子栅电流的影响.结果表明:在总剂量辐照下,阈值电压随着源/漏结深的增加以及沟道长度的减小而减小,隧穿栅电流随着栅氧化层厚度的增大及栅介电常数的减小而增大,热载流子栅电流随着沟道中掺杂浓度的减小以及栅电压的增大而增大.同时,模拟仿真了器件沟道中应力和载流子的分布.

摘要： 随着微电子技术的发展,微电子产品凭借体积小、功能全、智能化等特点越来越受到市场的欢迎,与此同时微电子的可靠性也随之被大家关心和重视,本文则对微电子器件的可靠性进行了研究,得出微电子的可靠性受热载流子、金属化、静电放电、栅氧化层等因素的影响,并针对这些原因,本文提出了相应的解决措施,旨在提高微电子器件的可靠性.

摘要： OTP(one time programmable memory)是常见的一种NVM,在有限密度有限性能的嵌入式NVM方面有较多的应用,传统的EEPROM、SONOS、E-Flash NVM成本昂贵.OTP与CMOS相容的嵌入式NVM技术是当前工业界的成功解决方案,并在诸如模拟技术微调应用中的位元级一直到数据或代码储存的千位元等级取得越来越广泛的应用.其特点在于与CMOS工艺相容,工艺步骤简单、无须额外的光照,成本低廉,可以增强片上系统的功能和灵活性.作者介绍了工业界对于OTP开发的主流类型-利用PMOS来设计OTP的器件结构、基本工作原理.重点分析了在技术研发中遇到的独特的挑战及其解决方案.

摘要： According to the experimental measurement results,combining with the technology computer aided design (TCAD)simulations,the hot-carrier degradations of 1. 8V pMOS under different gate voltages are investigated in this pa-per.The results show that,with the gate voltage increasing,the electron injection mechanism changes to the hole injection mechanism,leading to the increases of the saturation drain current (Idsat ),linear drain current (Idlin )and threshold voltage (Vth ).However,because there is not any carrier injection,the degradation trend begins to change at Vgs =90%*Vds .More-over,the study also discovers that the generated interface states have more impact on the hole mobility in the depletion region than that in the non-depletion region.As a result,the degradation of forward Idsat is bigger than the degradation of reverse Idsat .However,the degradations of forward Idlin and reverse Idlin are same since the whole channel is not depleted under Idlin condition.%本文详细研究了不同栅压应力下1．8V pMOS器件的热载流子退化机理．研究结果表明，随着栅压应力增加，电子注入机制逐渐转化为空穴注入机制，使得pMOS漏极饱和电流（Idsat ）、漏极线性电流（Idlin ）及阈值电压（Vth ）等性能参数退化量逐渐增加，但在Vgs ＝90％*Vds时，因为没有载流子注入栅氧层，使得退化趋势出现转折．此外，研究还发现，界面态位于耗尽区时对空穴迁移率的影响小于其位于非耗尽区时的影响，致使正向Idsat退化小于反向Idsat退化，然而，正反向Idlin退化却相同，这是因为Idlin状态下器件整个沟道区均处于非耗尽状态．

摘要： 本文详细研究了绝缘体上硅横向绝缘栅双极型器件的热载流子退化机理.首先,通过对不同应力条件下器件的热载流子退化趋势和退化量的研究,发现横向绝缘栅双极型器件的最坏应力可以用结构和浓度分布相同的横向双扩散金属氧化物半导体管的峰值衬底电流来评估.对器件静态应力条件下的热载流子退化进行了实验,并借助软件仿真分析了器件的退化杌理,研究发现,器件的热载流子退化主要发生在鸟嘴区,鸟嘴区的热空穴注入主导了整个器件的导通电阻退化,使器件的导通电阻降低,并且,通过电荷泵实验对该退化杌理进行了验证.本文还对动态应力下器件的热载流子退化进行了研究,通过对动态应力进行分段并与静态应力比较,发现在较快的开关态转换过程中器件的热载流子退化存在明显的瞬态效应.

摘要： 本文对深亚微米器件的热载流子与总剂量辐射效应进行了对比试验研究。结果表明二者对器件造成的损伤存在明显差异，对器件宽长比的依赖关系也不同。热载流子损伤最显著的特点是跨导与源漏电流降低，这会严重影响电路的驱动能力。而总剂量辐射损伤最主要的特点是显著增加了器件的关态泄漏电流，这会大大增加电路的功耗，是电路失效的潜在威胁。沟道宽度越小，长度越小的器件热载流子损伤越大。与之不同的是，总剂量辐射损伤虽然呈现反向窄沟效应，但损伤随沟道长度减小而减小，参数退化与器件的宽长比成反比。

摘要： 热载流子注入效应是超大规模集成电路的主要失效机理之一,许多超大规模集成电路的失效都与热载流子注入效应有关。本文研究高温环境条件下的热载流子注入效应,通过设计的多晶加热板,采用改变电流的方式控制多晶加热板的温度,获得器件的高温工作环境。提取了热载流子注入效应的模型参数,并与室温下的热载流子注入效应进行了对比。结果表明,高温环境条件下的热载流子注入效应减弱,与预期的设想一致。

摘要： 采用电荷泵技术研究MOS器件与热载流子注入有关的退化开始于20世纪80年代,该技术是利用衬底电流表征沟道漏端由碰撞电离引起的载流子注入.本文利用HP4155A能提供方波脉冲的特点,建立了电荷泵测试技术,利用该项技术对华晶1.0μm工艺线的抗热载流子注入效应的能力进行了评价,取得了预期的结果,在最大衬底电流附近,出现了电荷电流的最大峰值,表明该种应力条件下,器件的退化最为严重.

摘要： 本文对4-9nm n-MOSFETs进行了沟道热载流子应力加速寿命实验,在饱和漏电流退化特性的基础上提出了适用不同氧化层厚度器件的寿命预测模型,并进行了寿命预测.

摘要： 本论文对深亚微米MOS器件中热载流子效应进行了研究.讨论了交替应力下的热载流子效应对器件退化性能的影响.本文通过实验指出,动态应力退化特性并不是静态应力特性的简单再现,而是静态应力研究中发现的各种效应的综合体现.器件的总退化量基本符合以界面态产生为主的退化规律.

摘要： 该文首先简要介绍了TDDB和热载流子的理论模型，然后提出了一个在MOS器件中综合评价TDDB和热载流子效应的新方法，推导了该方法应用的数学模型，为综合评估VLSI电路各种可靠性的影响探索了一条新路。

摘要： 本文主要从栅氧化层、热载流子、金属化、静电放电四个方面来讨论亚微米器件的可靠性问题及发展动态。

摘要： 本文研究了薄层SOI场pLDMOS在不同背栅电压应力条件下的阈值和导通电阻退化机理.在高压开关电路应用中,pLDMOS的背栅处于最低电位,与源极存在固定的电势差.对于薄层SOI场pLDMOS,背栅电压的偏置强烈调制了器件体内电场分布,从而影响了器件的退化机理.实验结果表明,在较高背栅电压应力条件下,阈值电压具有更大的退化,这是因为沟道区具有较大的电场,更多的热空穴注入栅氧;对于不同的背栅电压应力,导通电阻均减小,这是因为在漂移区发生热电子注入效应.但对于不同背栅电压,发生热电子注入的位置不同.另外,对于较高的背栅电压应力条件,导通电阻在应力测试后期呈现增大趋势,而这是因为界面态对导通电阻的影响占据主导地位.

摘要： 本文研究了薄层SOI场pLDMOS在不同背栅电压应力条件下的阈值和导通电阻退化机理.在高压开关电路应用中,pLDMOS的背栅处于最低电位,与源极存在固定的电势差.对于薄层SOI场pLDMOS,背栅电压的偏置强烈调制了器件体内电场分布,从而影响了器件的退化机理.实验结果表明,在较高背栅电压应力条件下,阈值电压具有更大的退化,这是因为沟道区具有较大的电场,更多的热空穴注入栅氧;对于不同的背栅电压应力,导通电阻均减小,这是因为在漂移区发生热电子注入效应.但对于不同背栅电压,发生热电子注入的位置不同.另外,对于较高的背栅电压应力条件,导通电阻在应力测试后期呈现增大趋势,而这是因为界面态对导通电阻的影响占据主导地位.

摘要： 一种加强接收来自一加热的表面(1)的辐射的一半导体表面(2)中的载流子的生成的方法，该表面(1)被加热到高于该半导体表面(2)的温度，该方法包括有步骤：并置地放置这些表面(1，2)，其特征在于将这些表面(1，2)之间的间隙调整至微米尺寸的间隔。

摘要： 本发明公开了热载流子注入型单像素光电探测器件、制备方法及系统。所述方法包括：在衬底表面沉积金属，并退火形成金属纳米颗粒；采用化学气相沉积法在金属纳米颗粒表面形成二维半导体层，形成陡峭且具有清洁界面的金属‑半导体肖特基异质结；在所述半导体层上制备栅极、栅介质层、源级和漏极，得到所述热载流子注入型单像素光电探测器件。本发明中形成了具有清洁界面的金属‑半导体肖特基异质结，在光照下，金属纳米颗粒的局域表面等离激元发生非辐射衰减产生热载流子，越过金属‑半导体之间的肖特基势垒注入半导体，实现热载流子皮秒级别的超快传输和对入射光的超快响应；可实现超快响应速度、宽光谱、低成本的单像素光电成像。

摘要： 本发明公开了热载流子双向分离型类p‑i‑n型二维异质结及制备方法、器件。所述异质结为三明治结构，所述异质结自下而上的包括n型半导体材料、具有纳米结构的金属和p型半导体材料；或者，所述异质结自下而上的包括p型半导体材料、具有纳米结构的金属和n型半导体材料。所述制备方法包括：在衬底表面沉积一层n型半导体材料；采用物理气相沉积的方式在n型半导体材料表面沉积一层具有纳米结构的金属；在所述具有纳米结构的金属表面沉积一层p型半导体材料。本发明通过设置在中间的纳米结构的金属分别与p型半导体和n型半导体形成肖特基结，有效提高载流子的产生、传输和收集效率，提高光吸收。

摘要： 本发明提供了一种改善热载流子注入的NMOS的形成方法，包括：提供衬底，在衬底内形成P型阱区；在P型阱区上形成栅极以及位于栅极两侧的侧墙；以侧墙为掩膜，向栅极的两侧的P型阱区内进行N型离子注入，以分别形成源区和漏区；以侧墙为掩膜，分别向源区和漏区下方的P型阱区进行N型离子注入，以形成LDD区；以侧墙为掩膜，向源区和LDD区之间的P型阱区以及在漏区和LDD区之间的P型阱区进行P型离子注入，以形成P型离子区。形成P型离子区可以缓冲源区或漏区到LDD的浓度梯度，以改善热载流子的注入，同时，本发明的LDD区可以选择使用源区和漏区的光罩跟着源区和漏区一起形成，减少了形成LDD区的光罩，节约成本。

摘要： 本发明涉及半导体光电器件的技术领域，特别是涉及一种具有热载流子冷却层的半导体元件，从下至上依次包括衬底、第一导电型半导体、多量子阱、快速热载流子冷却层和第二导电型半导体，第二导电型半导体和多量子阱之间具有快速热载流子冷却层；快速热载流子冷却层中的第一高Al元素强度层、第二低Al元素强度层、第三高Al元素强度层通过Al元素强度梯度变化和Mg元素浓度的梯度变化及其组合变化效应形成电子与声子耦合界面，抑制热声子效应，调控热载流子弛豫，热载流子寿命提升1个数量级以上，延缓光学纵模声子的衰减，实现热载流子的快速冷却，减少热载流子被缺陷及深能级俘获和带间转换，提升半导体发光元件的发光效率。

摘要： 本申请实施例提供了一种测试电路、测试热载流子注入效应的方法与测试装置。该装置包括：N个电阻单元，N个电阻单元串联形成电阻串结构；电流检测单元，用于检测流过电阻串结构的电流；第一电极、第二电极、开关器件和N个测试电极，其中，电阻串结构的第一端与电源端电连接，电阻串结构的第二端分别与第一电极和开关器件的第一端电连接，开关器件的第二端接地；N个电阻单元的第二端用于与N个待测试MOS器件的栅极一一对应电连接；N个测试电极用于与N个待测试MOS器件的漏极一一对应电连接。本测试电路一次可以测得多个待测试MOS器件的不同栅极电压或者漏极电压的HCI，提高了测试效率。

摘要： 本发明属于半导体光电探测器领域，具体涉及一种PS纳米球辅助的4H‑SiC基热载流子型光电探测器及其制备方法，探测器包括自上而下依次设置的顶电极层、PS:TiN‑NPs层、半导体层、底电极层，所述顶电极层为半透明金属电极，PS:TiN‑NPs层包括单层排布在半导体层上的PS纳米球阵列和溅射在PS纳米球阵列表面的TiN纳米颗粒层，所述PS纳米球阵列为多个PS纳米球颗粒在半导体层表面呈周期性排布形成，所述半导体层为4H‑SiC基底，底电极层为不透光金属电极。本发明提供了器件在可见‑近红外宽谱范围内的亮电流，提升了探测器的探测性能。

摘要： 本发明公开了一种28HV MV器件热载流子效应的优化方法，包括以下步骤：在衬底上按现有工艺形成N阱、STI和PLDD；采用第一指定温度ISSG工艺生长第一指定厚度的氧化层；在氧化层上沉积第二指定厚度的多晶硅；采用第二指定温度HTO工艺生长第三指定厚度的栅极氧化层。其中，第一指定厚度小于第三指定厚度，第一指定温度高于第二指定温度。本发明在不增加IMP的情况下，就可以满足HCI的可靠性需求。ISSG生长的氧化层的均匀致密性以及缺陷都很小，器件的Vt没有明显shift，不会带来其他额外的问题，改善了PR粘合性以及poly Overlay的稳定性，进一步改善器件的可靠性，缩短了28HV器件开发周期。

摘要： 本发明公开一种热载流子太阳能电池及光伏组件，涉及光伏技术领域，以提高光吸收层对太阳光的吸收。该电池包括：衬底以及形成于衬底上的第一电极、第一热载流子传输层、光吸收层、第二热载流子传输层和第二电极。光吸收层具有三维结构。第一电极包括导电层以及形成在导电层上的至少一个导电凸起，导电凸起伸入第一热载流子传输层内，和/或第二电极包括导电层以及形成在导电层上的至少一个导电凸起，导电凸起伸入第二热载流子传输层内；光吸收层的三维结构在垂直衬底的方向上具有第一高度，导电凸起至少部分位于第一高度的范围内。本发明提供的热载流子太阳能电池及光伏组件用于制造热载流子光伏组件。

摘要： 本发明实施例提供一种热载流子效应退化性能的评估方法，包括：提供字线和字线驱动器；对所述字线执行电性测试；对电性测试合格的样品执行特性测试，获得第一性能参数；向所述字线驱动器的输入端输入交流信号，以通过所述字线驱动器控制所述字线反复开关；对所述字线执行所述电性测试；对电性测试合格的样品执行所述特性测试，获得第二性能参数，并根据所述第一性能参数和所述第二性能参数评估所述字线驱动器的热载流子效应退化性能。本发明实施例有利于准确获取字线驱动器的热载流子效应退化性能。