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一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法,其组分渐变缓冲层降低III‑V半导体之间晶格失配,减少位错引进的缺陷。 同时该器件结构不仅降低MOS界面态密度,并且通过对外延材料采用高In组分In0.7Ga0.3As/In0.6Ga0.4As/In0.5Ga0.5As复合沟道设计以及势垒层和缓冲层平面处的双掺杂设计充分的提高了2‑DEG的浓度与电子迁移率,降低了沟道的方块电阻。 本发明具有二维电子气浓度高、沟道电子迁移率大、器件特征频率和振荡频率高和制造工艺简单易于实现等特点。
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新型功率半导体器件关键技术研究及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该成果为解决目前国际上高压集成电路向薄层发展所带来的纵向耐压瓶颈以及中国受限于国外在高端功率半导体器件和集成电路方面的垄断和禁运问题,首次提出了功率半导体体内场降低理论并解决了相应的设计关键技术;在行业顶级刊物上发表了系列居于国际领先水平的器件新结构;开发了目前国际最薄导电层的1微米SOI高低压兼容工艺,在此工艺基础上研制出国际先进水平的PDP显示屏驱动电路和系列AC-DC高压集成电路;研制出参数全面超过国外的高反压器件,并已批量应用于飞机飞行控制系统,打破了国外在该类器件上对我国的封锁。成果获得授权专利10项。形成企业标准12项。发表SCI和EI收录文章30篇,共计产生经济效益8亿多元。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标 类金刚石半导体薄膜特点: 1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。 2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。 3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。 4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。 5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。 6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。 二、技术成熟程度 本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。 三、应用范围 类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。 四、投产条件和预期经济效益 投产条件: 1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。 2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。 预期经济效益: 本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。 五、合作方式 合作开发
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一种横向高压功率半导体器件的结终端结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一种横向高压功率半导体器件的结终端结构,属于半导体功率器件技术领域。通过将横向高压功率半导体器件的曲率终端部分的N型漂移区长度缩短,使得N型漂移区与P-well区间隔一定距离,间隔部分以P型衬底代替,相当于引入P型衬底的附加电荷,使得原来的P-well区与N型漂移区构成的pn结处的电场峰值降低,同时在P型衬底与N型漂移区构成的pn结处引入新的电场峰值,而且增大了曲率终端的曲率半径,避免电力线的过于集中,提高器件的击穿电压。其中N型漂移区表面还可与表面RESURF结构或超结结构相结合。本发明可以减小器件曲率终端的宽度,节约器件版图面积,并且与CMOS工艺相兼容,利用本发明可制作性能优良的高压、高速、低导通损耗的横向高压功率器件。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标类金刚石半导体薄膜特点:1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。二、技术成熟程度本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。三、应用范围类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。四、投产条件和预期经济效益投产条件:1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。预期经济效益:本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。五、合作方式合作开发
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半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
为了使CMOS电路中的上升及下降工作速度相同,因其载流子迁移率不同,就需要使P型MOS晶体管和N型MOS晶体管的面积不同。因其面积的不均衡而妨碍了提高半导体器件的集成度。采取在(100)面及(110)面双方具备沟道区的三维结构来构成NMOS晶体管和PMOS晶体管,以使两晶体管的沟道区及栅绝缘膜的面积彼此相等。由此,在使栅绝缘膜等的面积彼此相等的同时,能够使栅电容也相等。并且与现有技术相比能够将基板上的集成度提高到2倍。
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快速开关功率绝缘栅半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种绝缘栅半导体器件(30),包括栅极(34)、源极端子(36)、漏极端子(38)和栅极处的可变输入电容。该器件导通时的输入电容(Cfiss)和该器件截止时的输入电容(Ciiss)之间的比值小于2,并且优选地基本上等于1。在本发明的一个实施方式中,这是通过栅极处的有效厚度dins小于最小厚度的绝缘层(32)来实现的。
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半导体器件及其操作方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种梳状煤粉均衡阀,以解决燃煤电厂现普遍采用的可调缩孔在带粉运行的情况下不能对一次风管道阻力进行有效调节,从而不能对一次风煤粉流量进行有效调节的问题。该梳状煤粉均衡阀包括阀芯(1)、外壳(2)、轴承(3)和电动执行机构(4);所述阀芯(1)由叶片(5)和转动轴(6)组成;其特征在于:所述叶片(5)成梳状依次排布在转动轴(6)上,所述转动轴(6)通过轴承(3)与外壳(2)连接,所述阀芯(1)在管道中可0-90度旋转。本发明所述的梳状煤粉均衡阀在带粉运行的情况下,仍可以灵活有效地对管道阻力进行连续地调节,从而能够达到使各一次风管风粉分配更加均匀,使燃烧得到优化的目的。
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基于量子物理模型的TCAD仿真软件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
p 技术原理 随着半导体技术进入10纳米以下节点,单个半导体器件的物理尺寸已经达到原子级。例如7纳米节点下的FinFET沟道宽度只有20~30个原子。在这样的尺度下,器件的具体原子结构(如晶格位移,掺杂子位置及原子缺陷等)以及量子物理效应(如栅极氧化层隧穿,源-漏隧穿和能量量子化等),对器件的性能和特性有决定性的影响。由于极端尺度微缩导致的电流泄漏,缺陷和结构波动成为器件性能,材料加工,封装和制造的严重问题。此外,许多新兴半导体器件甚至直接利用量子效应作为工作原理,如电子自旋器件和量子隧穿三极管等。对这些新兴器件的模拟必须考虑量子效应和原子细节。 TCAD工具是电子设计自动化EDA工具链的重要一环,包括器件和制程仿真。所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。但现有TCAD软件主要基于经典半导体模型。这类经典模型将材料作为连续体处理,并且在基础方程中不考虑量子物理效应,因此难以模拟10纳米以下节点的器件。因此,先进半导体技术的发展迫切需要新一代具备量子物理及原子细节模拟能力的TCAD工具。此外TCAD工具是目前中国EDA领域的一个空白。中国芯片制造商等都是采用美国的TCAD工具。随着中国芯片技术将加快向先进技术节点(如7纳米)迈进,对先进TCAD工具有迫切需求。 我们开发的量子物理模型TCAD仿真软件QuantumSim,通过数值求解薛定谔方程,可以准确模拟纳米器件的材料及电气特性。同时也填补了中国先进TCAD工具领域的空白。我们的软件具有以下技术特点:采用DFTB+NEGF量子物理模型,能够在取得相当高的模拟精度的同时维持合理的计算复杂度。在量子模型中考虑电子-声子作用,可对纳米器件进行第一性原理的量子力学模拟;同时也考虑电子-光子作用,可仿真纳米光电器件。自主研发多种快速矩阵算法和大规模并行计算技术,大大缩短器件模拟的耗时,目前已可处理10万原子的结构。创新的量子/经典多尺度混合仿真,使真实纳米电子器件的量子力学模拟成为可能。 技术先进性 随着半导体器件尺寸的不断缩小,通过量子输运理论模拟深度纳米电子器件电学和光学特性的是过去十年EDA和计算物理的热门领域。通常,量子输运需要解决的是,与两个或多个不同化学势的电极接触的纳米电子器件中载流子输运描述。这本质上是一个量子开放体系的非平衡问题。这个问题的精确描述需要一个包含量子力学与非平衡统计物理的理论框架。非平衡格林函数方法(non-equilibrium Green function, NEGF )为量子输运问题提供一个有力工具。NEGF方法通过构造一个特殊的Keldysh时间路径,使得非平衡态的物理问题可以用类似于平衡格林函数的方法处理。从1990年代起,NEGF方法逐渐成为量子输运领域的主流方法。 目前可供学术界和工业界使用的可包含原子特征的纳米器件TCAD工具仍然比较稀少,但世界主流的TCAD软件供应商已经认识到基于量子物理的原子级TCAD工具对未来半导体技术发展的重要性,正纷纷进入该领域。世界最大的EDA公司美国的Synopsys 2017底收购OuantumWise,将其变为OuantumATK并集成于自身的TCAD平台。另一家主流TCAD公司,美国的Silvaco于2018年与普渡大学合作,利用其 NEOM5量子物理仿真器开发新一代的原子级TCAD工具。 在我们多年量子物理仿真研究的基础上,我们开发了一套基于第一性原理的,能够有效处理开放体系下电子输运问题的量子力学模拟方法,并基于此方法开发了具有并行计算能力的量子物理TCAD软件QuantumSim,在行业内获得了广泛的认可。我们技术的先进性在于:i)能够对复杂体系的电子输运问题进行稳态和时间域模拟;ii)采用DFTB模型,能够取得与DFT模型可比较精度的结果,但大大减少计算时间。iii) 采用创新的多尺度QM/EM框架,对于整个器件计算分为核心和非核心区域,对于核心区域,采用精确但耗时的量子力学模型,对于非核心区域,采用半经典电磁模型,计算速度可大大加快。iv)自主研发多种稀疏矩阵快速算法和模型降阶技术,计算效率处于世界领先位置。 应用市场 在开发新型半导体工艺和器件时,TCAD仿真方法用于减少高成本且耗时的晶圆测试,并且可以提供完整的物理信息帮助。具体来说,在工艺开发层面TCAD工具有以下好处:可避免复杂的系统和高投入;每一步工艺的可视性强;开发周期短。在测试层面,可避免复杂的系统和高投入;可在工艺工程中进行分步测试;方便快捷。 所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。在技术开发的早期阶段,TCAD工具允许工程师探索产品设计的替代方案,如设计衬底以增强沟道迁移率,并在试验数据获取困难的情况下仍满足性能目标。在工艺集成阶段,工程师可使用TCAD工具允许工程师仿真分组实验,如试验设计(DOE)以全面了解工艺特征并优化工艺,从而减少在实际晶圆上的试验运行以节省时间和成本。在大批量生产阶段,TCAD工具提供高级工艺控制机制,因此可提高参数成品率。 /p
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集成电路、半导体器件芯片加工
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目介绍:前工艺线是由进口仪器设备装备的半导体集成电路及器件芯片加工生产线。可从事双极电路、CMOS电路、功率器件有结型场效应器件的加工,月生产能力为4英寸片5000片。该生产线于1998年4月通过了ISO9002质量体系认证,生产过程采用SPC统计技术进行控制。双极电路加工生产:具有完整的双极电路加工生产的全部工艺:光刻、埋层扩散、外延、隔离、磷穿透、基区离子注入、发射区扩散、电子束蒸(或溅射)铝、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产。电路版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥5μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产双极开关电路、模拟电路、数模混合电路、高压(60V ̄90V)双极电路等。CMOS电路加工生产:具有完整的CMOS电路加工生产的全部工艺:光刻、P阱或N阱、离子注入、Si,3N,4、多晶硅、RIE、扩散氧化、电子束蒸AL(或溅射Al-Si)、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路及版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产,版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥4μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产硅栅或铝栅的数字电路,模拟电路,低压低耗电路等。功率器件加工生产:具有完整的VDMOS、TGBT等中小功率及大功率器件,加工生产的全部工艺:外延、光刻、RIE、离子注入、氧化扩散、减薄、背面金属化、功能测试等。可根据用户要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行批量加工生产。结型场效应晶体管(JFET)加工生产:具有完整的JFET加工生产的全部工艺及参数控制检测方法;外延、光刻、扩散、氧化、RIE,减薄、背面金属化,Vp调节及控制软件等。可根据用户提出的参数要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行加工生产。
找到32项技术成果数据。
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一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法,其组分渐变缓冲层降低III‑V半导体之间晶格失配,减少位错引进的缺陷。 同时该器件结构不仅降低MOS界面态密度,并且通过对外延材料采用高In组分In0.7Ga0.3As/In0.6Ga0.4As/In0.5Ga0.5As复合沟道设计以及势垒层和缓冲层平面处的双掺杂设计充分的提高了2‑DEG的浓度与电子迁移率,降低了沟道的方块电阻。 本发明具有二维电子气浓度高、沟道电子迁移率大、器件特征频率和振荡频率高和制造工艺简单易于实现等特点。
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新型功率半导体器件关键技术研究及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该成果为解决目前国际上高压集成电路向薄层发展所带来的纵向耐压瓶颈以及中国受限于国外在高端功率半导体器件和集成电路方面的垄断和禁运问题,首次提出了功率半导体体内场降低理论并解决了相应的设计关键技术;在行业顶级刊物上发表了系列居于国际领先水平的器件新结构;开发了目前国际最薄导电层的1微米SOI高低压兼容工艺,在此工艺基础上研制出国际先进水平的PDP显示屏驱动电路和系列AC-DC高压集成电路;研制出参数全面超过国外的高反压器件,并已批量应用于飞机飞行控制系统,打破了国外在该类器件上对我国的封锁。成果获得授权专利10项。形成企业标准12项。发表SCI和EI收录文章30篇,共计产生经济效益8亿多元。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标 类金刚石半导体薄膜特点: 1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。 2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。 3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。 4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。 5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。 6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。 二、技术成熟程度 本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。 三、应用范围 类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。 四、投产条件和预期经济效益 投产条件: 1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。 2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。 预期经济效益: 本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。 五、合作方式 合作开发
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一种横向高压功率半导体器件的结终端结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一种横向高压功率半导体器件的结终端结构,属于半导体功率器件技术领域。通过将横向高压功率半导体器件的曲率终端部分的N型漂移区长度缩短,使得N型漂移区与P-well区间隔一定距离,间隔部分以P型衬底代替,相当于引入P型衬底的附加电荷,使得原来的P-well区与N型漂移区构成的pn结处的电场峰值降低,同时在P型衬底与N型漂移区构成的pn结处引入新的电场峰值,而且增大了曲率终端的曲率半径,避免电力线的过于集中,提高器件的击穿电压。其中N型漂移区表面还可与表面RESURF结构或超结结构相结合。本发明可以减小器件曲率终端的宽度,节约器件版图面积,并且与CMOS工艺相兼容,利用本发明可制作性能优良的高压、高速、低导通损耗的横向高压功率器件。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标类金刚石半导体薄膜特点:1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。二、技术成熟程度本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。三、应用范围类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。四、投产条件和预期经济效益投产条件:1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。预期经济效益:本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。五、合作方式合作开发
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半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
为了使CMOS电路中的上升及下降工作速度相同,因其载流子迁移率不同,就需要使P型MOS晶体管和N型MOS晶体管的面积不同。因其面积的不均衡而妨碍了提高半导体器件的集成度。采取在(100)面及(110)面双方具备沟道区的三维结构来构成NMOS晶体管和PMOS晶体管,以使两晶体管的沟道区及栅绝缘膜的面积彼此相等。由此,在使栅绝缘膜等的面积彼此相等的同时,能够使栅电容也相等。并且与现有技术相比能够将基板上的集成度提高到2倍。
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快速开关功率绝缘栅半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种绝缘栅半导体器件(30),包括栅极(34)、源极端子(36)、漏极端子(38)和栅极处的可变输入电容。该器件导通时的输入电容(Cfiss)和该器件截止时的输入电容(Ciiss)之间的比值小于2,并且优选地基本上等于1。在本发明的一个实施方式中,这是通过栅极处的有效厚度dins小于最小厚度的绝缘层(32)来实现的。
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半导体器件及其操作方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种梳状煤粉均衡阀,以解决燃煤电厂现普遍采用的可调缩孔在带粉运行的情况下不能对一次风管道阻力进行有效调节,从而不能对一次风煤粉流量进行有效调节的问题。该梳状煤粉均衡阀包括阀芯(1)、外壳(2)、轴承(3)和电动执行机构(4);所述阀芯(1)由叶片(5)和转动轴(6)组成;其特征在于:所述叶片(5)成梳状依次排布在转动轴(6)上,所述转动轴(6)通过轴承(3)与外壳(2)连接,所述阀芯(1)在管道中可0-90度旋转。本发明所述的梳状煤粉均衡阀在带粉运行的情况下,仍可以灵活有效地对管道阻力进行连续地调节,从而能够达到使各一次风管风粉分配更加均匀,使燃烧得到优化的目的。
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基于量子物理模型的TCAD仿真软件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
p 技术原理 随着半导体技术进入10纳米以下节点,单个半导体器件的物理尺寸已经达到原子级。例如7纳米节点下的FinFET沟道宽度只有20~30个原子。在这样的尺度下,器件的具体原子结构(如晶格位移,掺杂子位置及原子缺陷等)以及量子物理效应(如栅极氧化层隧穿,源-漏隧穿和能量量子化等),对器件的性能和特性有决定性的影响。由于极端尺度微缩导致的电流泄漏,缺陷和结构波动成为器件性能,材料加工,封装和制造的严重问题。此外,许多新兴半导体器件甚至直接利用量子效应作为工作原理,如电子自旋器件和量子隧穿三极管等。对这些新兴器件的模拟必须考虑量子效应和原子细节。 TCAD工具是电子设计自动化EDA工具链的重要一环,包括器件和制程仿真。所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。但现有TCAD软件主要基于经典半导体模型。这类经典模型将材料作为连续体处理,并且在基础方程中不考虑量子物理效应,因此难以模拟10纳米以下节点的器件。因此,先进半导体技术的发展迫切需要新一代具备量子物理及原子细节模拟能力的TCAD工具。此外TCAD工具是目前中国EDA领域的一个空白。中国芯片制造商等都是采用美国的TCAD工具。随着中国芯片技术将加快向先进技术节点(如7纳米)迈进,对先进TCAD工具有迫切需求。 我们开发的量子物理模型TCAD仿真软件QuantumSim,通过数值求解薛定谔方程,可以准确模拟纳米器件的材料及电气特性。同时也填补了中国先进TCAD工具领域的空白。我们的软件具有以下技术特点:采用DFTB+NEGF量子物理模型,能够在取得相当高的模拟精度的同时维持合理的计算复杂度。在量子模型中考虑电子-声子作用,可对纳米器件进行第一性原理的量子力学模拟;同时也考虑电子-光子作用,可仿真纳米光电器件。自主研发多种快速矩阵算法和大规模并行计算技术,大大缩短器件模拟的耗时,目前已可处理10万原子的结构。创新的量子/经典多尺度混合仿真,使真实纳米电子器件的量子力学模拟成为可能。 技术先进性 随着半导体器件尺寸的不断缩小,通过量子输运理论模拟深度纳米电子器件电学和光学特性的是过去十年EDA和计算物理的热门领域。通常,量子输运需要解决的是,与两个或多个不同化学势的电极接触的纳米电子器件中载流子输运描述。这本质上是一个量子开放体系的非平衡问题。这个问题的精确描述需要一个包含量子力学与非平衡统计物理的理论框架。非平衡格林函数方法(non-equilibrium Green function, NEGF )为量子输运问题提供一个有力工具。NEGF方法通过构造一个特殊的Keldysh时间路径,使得非平衡态的物理问题可以用类似于平衡格林函数的方法处理。从1990年代起,NEGF方法逐渐成为量子输运领域的主流方法。 目前可供学术界和工业界使用的可包含原子特征的纳米器件TCAD工具仍然比较稀少,但世界主流的TCAD软件供应商已经认识到基于量子物理的原子级TCAD工具对未来半导体技术发展的重要性,正纷纷进入该领域。世界最大的EDA公司美国的Synopsys 2017底收购OuantumWise,将其变为OuantumATK并集成于自身的TCAD平台。另一家主流TCAD公司,美国的Silvaco于2018年与普渡大学合作,利用其 NEOM5量子物理仿真器开发新一代的原子级TCAD工具。 在我们多年量子物理仿真研究的基础上,我们开发了一套基于第一性原理的,能够有效处理开放体系下电子输运问题的量子力学模拟方法,并基于此方法开发了具有并行计算能力的量子物理TCAD软件QuantumSim,在行业内获得了广泛的认可。我们技术的先进性在于:i)能够对复杂体系的电子输运问题进行稳态和时间域模拟;ii)采用DFTB模型,能够取得与DFT模型可比较精度的结果,但大大减少计算时间。iii) 采用创新的多尺度QM/EM框架,对于整个器件计算分为核心和非核心区域,对于核心区域,采用精确但耗时的量子力学模型,对于非核心区域,采用半经典电磁模型,计算速度可大大加快。iv)自主研发多种稀疏矩阵快速算法和模型降阶技术,计算效率处于世界领先位置。 应用市场 在开发新型半导体工艺和器件时,TCAD仿真方法用于减少高成本且耗时的晶圆测试,并且可以提供完整的物理信息帮助。具体来说,在工艺开发层面TCAD工具有以下好处:可避免复杂的系统和高投入;每一步工艺的可视性强;开发周期短。在测试层面,可避免复杂的系统和高投入;可在工艺工程中进行分步测试;方便快捷。 所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。在技术开发的早期阶段,TCAD工具允许工程师探索产品设计的替代方案,如设计衬底以增强沟道迁移率,并在试验数据获取困难的情况下仍满足性能目标。在工艺集成阶段,工程师可使用TCAD工具允许工程师仿真分组实验,如试验设计(DOE)以全面了解工艺特征并优化工艺,从而减少在实际晶圆上的试验运行以节省时间和成本。在大批量生产阶段,TCAD工具提供高级工艺控制机制,因此可提高参数成品率。 /p
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集成电路、半导体器件芯片加工
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目介绍:前工艺线是由进口仪器设备装备的半导体集成电路及器件芯片加工生产线。可从事双极电路、CMOS电路、功率器件有结型场效应器件的加工,月生产能力为4英寸片5000片。该生产线于1998年4月通过了ISO9002质量体系认证,生产过程采用SPC统计技术进行控制。双极电路加工生产:具有完整的双极电路加工生产的全部工艺:光刻、埋层扩散、外延、隔离、磷穿透、基区离子注入、发射区扩散、电子束蒸(或溅射)铝、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产。电路版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥5μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产双极开关电路、模拟电路、数模混合电路、高压(60V ̄90V)双极电路等。CMOS电路加工生产:具有完整的CMOS电路加工生产的全部工艺:光刻、P阱或N阱、离子注入、Si,3N,4、多晶硅、RIE、扩散氧化、电子束蒸AL(或溅射Al-Si)、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路及版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产,版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥4μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产硅栅或铝栅的数字电路,模拟电路,低压低耗电路等。功率器件加工生产:具有完整的VDMOS、TGBT等中小功率及大功率器件,加工生产的全部工艺:外延、光刻、RIE、离子注入、氧化扩散、减薄、背面金属化、功能测试等。可根据用户要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行批量加工生产。结型场效应晶体管(JFET)加工生产:具有完整的JFET加工生产的全部工艺及参数控制检测方法;外延、光刻、扩散、氧化、RIE,减薄、背面金属化,Vp调节及控制软件等。可根据用户提出的参数要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行加工生产。
找到32项技术成果数据。
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一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法,其组分渐变缓冲层降低III‑V半导体之间晶格失配,减少位错引进的缺陷。 同时该器件结构不仅降低MOS界面态密度,并且通过对外延材料采用高In组分In0.7Ga0.3As/In0.6Ga0.4As/In0.5Ga0.5As复合沟道设计以及势垒层和缓冲层平面处的双掺杂设计充分的提高了2‑DEG的浓度与电子迁移率,降低了沟道的方块电阻。 本发明具有二维电子气浓度高、沟道电子迁移率大、器件特征频率和振荡频率高和制造工艺简单易于实现等特点。
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新型功率半导体器件关键技术研究及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该成果为解决目前国际上高压集成电路向薄层发展所带来的纵向耐压瓶颈以及中国受限于国外在高端功率半导体器件和集成电路方面的垄断和禁运问题,首次提出了功率半导体体内场降低理论并解决了相应的设计关键技术;在行业顶级刊物上发表了系列居于国际领先水平的器件新结构;开发了目前国际最薄导电层的1微米SOI高低压兼容工艺,在此工艺基础上研制出国际先进水平的PDP显示屏驱动电路和系列AC-DC高压集成电路;研制出参数全面超过国外的高反压器件,并已批量应用于飞机飞行控制系统,打破了国外在该类器件上对我国的封锁。成果获得授权专利10项。形成企业标准12项。发表SCI和EI收录文章30篇,共计产生经济效益8亿多元。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标 类金刚石半导体薄膜特点: 1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。 2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。 3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。 4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。 5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。 6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。 二、技术成熟程度 本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。 三、应用范围 类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。 四、投产条件和预期经济效益 投产条件: 1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。 2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。 预期经济效益: 本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。 五、合作方式 合作开发
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一种横向高压功率半导体器件的结终端结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一种横向高压功率半导体器件的结终端结构,属于半导体功率器件技术领域。通过将横向高压功率半导体器件的曲率终端部分的N型漂移区长度缩短,使得N型漂移区与P-well区间隔一定距离,间隔部分以P型衬底代替,相当于引入P型衬底的附加电荷,使得原来的P-well区与N型漂移区构成的pn结处的电场峰值降低,同时在P型衬底与N型漂移区构成的pn结处引入新的电场峰值,而且增大了曲率终端的曲率半径,避免电力线的过于集中,提高器件的击穿电压。其中N型漂移区表面还可与表面RESURF结构或超结结构相结合。本发明可以减小器件曲率终端的宽度,节约器件版图面积,并且与CMOS工艺相兼容,利用本发明可制作性能优良的高压、高速、低导通损耗的横向高压功率器件。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标类金刚石半导体薄膜特点:1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。二、技术成熟程度本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。三、应用范围类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。四、投产条件和预期经济效益投产条件:1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。预期经济效益:本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。五、合作方式合作开发
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半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
为了使CMOS电路中的上升及下降工作速度相同,因其载流子迁移率不同,就需要使P型MOS晶体管和N型MOS晶体管的面积不同。因其面积的不均衡而妨碍了提高半导体器件的集成度。采取在(100)面及(110)面双方具备沟道区的三维结构来构成NMOS晶体管和PMOS晶体管,以使两晶体管的沟道区及栅绝缘膜的面积彼此相等。由此,在使栅绝缘膜等的面积彼此相等的同时,能够使栅电容也相等。并且与现有技术相比能够将基板上的集成度提高到2倍。
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快速开关功率绝缘栅半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种绝缘栅半导体器件(30),包括栅极(34)、源极端子(36)、漏极端子(38)和栅极处的可变输入电容。该器件导通时的输入电容(Cfiss)和该器件截止时的输入电容(Ciiss)之间的比值小于2,并且优选地基本上等于1。在本发明的一个实施方式中,这是通过栅极处的有效厚度dins小于最小厚度的绝缘层(32)来实现的。
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半导体器件及其操作方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种梳状煤粉均衡阀,以解决燃煤电厂现普遍采用的可调缩孔在带粉运行的情况下不能对一次风管道阻力进行有效调节,从而不能对一次风煤粉流量进行有效调节的问题。该梳状煤粉均衡阀包括阀芯(1)、外壳(2)、轴承(3)和电动执行机构(4);所述阀芯(1)由叶片(5)和转动轴(6)组成;其特征在于:所述叶片(5)成梳状依次排布在转动轴(6)上,所述转动轴(6)通过轴承(3)与外壳(2)连接,所述阀芯(1)在管道中可0-90度旋转。本发明所述的梳状煤粉均衡阀在带粉运行的情况下,仍可以灵活有效地对管道阻力进行连续地调节,从而能够达到使各一次风管风粉分配更加均匀,使燃烧得到优化的目的。
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基于量子物理模型的TCAD仿真软件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
p 技术原理 随着半导体技术进入10纳米以下节点,单个半导体器件的物理尺寸已经达到原子级。例如7纳米节点下的FinFET沟道宽度只有20~30个原子。在这样的尺度下,器件的具体原子结构(如晶格位移,掺杂子位置及原子缺陷等)以及量子物理效应(如栅极氧化层隧穿,源-漏隧穿和能量量子化等),对器件的性能和特性有决定性的影响。由于极端尺度微缩导致的电流泄漏,缺陷和结构波动成为器件性能,材料加工,封装和制造的严重问题。此外,许多新兴半导体器件甚至直接利用量子效应作为工作原理,如电子自旋器件和量子隧穿三极管等。对这些新兴器件的模拟必须考虑量子效应和原子细节。 TCAD工具是电子设计自动化EDA工具链的重要一环,包括器件和制程仿真。所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。但现有TCAD软件主要基于经典半导体模型。这类经典模型将材料作为连续体处理,并且在基础方程中不考虑量子物理效应,因此难以模拟10纳米以下节点的器件。因此,先进半导体技术的发展迫切需要新一代具备量子物理及原子细节模拟能力的TCAD工具。此外TCAD工具是目前中国EDA领域的一个空白。中国芯片制造商等都是采用美国的TCAD工具。随着中国芯片技术将加快向先进技术节点(如7纳米)迈进,对先进TCAD工具有迫切需求。 我们开发的量子物理模型TCAD仿真软件QuantumSim,通过数值求解薛定谔方程,可以准确模拟纳米器件的材料及电气特性。同时也填补了中国先进TCAD工具领域的空白。我们的软件具有以下技术特点:采用DFTB+NEGF量子物理模型,能够在取得相当高的模拟精度的同时维持合理的计算复杂度。在量子模型中考虑电子-声子作用,可对纳米器件进行第一性原理的量子力学模拟;同时也考虑电子-光子作用,可仿真纳米光电器件。自主研发多种快速矩阵算法和大规模并行计算技术,大大缩短器件模拟的耗时,目前已可处理10万原子的结构。创新的量子/经典多尺度混合仿真,使真实纳米电子器件的量子力学模拟成为可能。 技术先进性 随着半导体器件尺寸的不断缩小,通过量子输运理论模拟深度纳米电子器件电学和光学特性的是过去十年EDA和计算物理的热门领域。通常,量子输运需要解决的是,与两个或多个不同化学势的电极接触的纳米电子器件中载流子输运描述。这本质上是一个量子开放体系的非平衡问题。这个问题的精确描述需要一个包含量子力学与非平衡统计物理的理论框架。非平衡格林函数方法(non-equilibrium Green function, NEGF )为量子输运问题提供一个有力工具。NEGF方法通过构造一个特殊的Keldysh时间路径,使得非平衡态的物理问题可以用类似于平衡格林函数的方法处理。从1990年代起,NEGF方法逐渐成为量子输运领域的主流方法。 目前可供学术界和工业界使用的可包含原子特征的纳米器件TCAD工具仍然比较稀少,但世界主流的TCAD软件供应商已经认识到基于量子物理的原子级TCAD工具对未来半导体技术发展的重要性,正纷纷进入该领域。世界最大的EDA公司美国的Synopsys 2017底收购OuantumWise,将其变为OuantumATK并集成于自身的TCAD平台。另一家主流TCAD公司,美国的Silvaco于2018年与普渡大学合作,利用其 NEOM5量子物理仿真器开发新一代的原子级TCAD工具。 在我们多年量子物理仿真研究的基础上,我们开发了一套基于第一性原理的,能够有效处理开放体系下电子输运问题的量子力学模拟方法,并基于此方法开发了具有并行计算能力的量子物理TCAD软件QuantumSim,在行业内获得了广泛的认可。我们技术的先进性在于:i)能够对复杂体系的电子输运问题进行稳态和时间域模拟;ii)采用DFTB模型,能够取得与DFT模型可比较精度的结果,但大大减少计算时间。iii) 采用创新的多尺度QM/EM框架,对于整个器件计算分为核心和非核心区域,对于核心区域,采用精确但耗时的量子力学模型,对于非核心区域,采用半经典电磁模型,计算速度可大大加快。iv)自主研发多种稀疏矩阵快速算法和模型降阶技术,计算效率处于世界领先位置。 应用市场 在开发新型半导体工艺和器件时,TCAD仿真方法用于减少高成本且耗时的晶圆测试,并且可以提供完整的物理信息帮助。具体来说,在工艺开发层面TCAD工具有以下好处:可避免复杂的系统和高投入;每一步工艺的可视性强;开发周期短。在测试层面,可避免复杂的系统和高投入;可在工艺工程中进行分步测试;方便快捷。 所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。在技术开发的早期阶段,TCAD工具允许工程师探索产品设计的替代方案,如设计衬底以增强沟道迁移率,并在试验数据获取困难的情况下仍满足性能目标。在工艺集成阶段,工程师可使用TCAD工具允许工程师仿真分组实验,如试验设计(DOE)以全面了解工艺特征并优化工艺,从而减少在实际晶圆上的试验运行以节省时间和成本。在大批量生产阶段,TCAD工具提供高级工艺控制机制,因此可提高参数成品率。 /p
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集成电路、半导体器件芯片加工
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目介绍:前工艺线是由进口仪器设备装备的半导体集成电路及器件芯片加工生产线。可从事双极电路、CMOS电路、功率器件有结型场效应器件的加工,月生产能力为4英寸片5000片。该生产线于1998年4月通过了ISO9002质量体系认证,生产过程采用SPC统计技术进行控制。双极电路加工生产:具有完整的双极电路加工生产的全部工艺:光刻、埋层扩散、外延、隔离、磷穿透、基区离子注入、发射区扩散、电子束蒸(或溅射)铝、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产。电路版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥5μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产双极开关电路、模拟电路、数模混合电路、高压(60V ̄90V)双极电路等。CMOS电路加工生产:具有完整的CMOS电路加工生产的全部工艺:光刻、P阱或N阱、离子注入、Si,3N,4、多晶硅、RIE、扩散氧化、电子束蒸AL(或溅射Al-Si)、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路及版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产,版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥4μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产硅栅或铝栅的数字电路,模拟电路,低压低耗电路等。功率器件加工生产:具有完整的VDMOS、TGBT等中小功率及大功率器件,加工生产的全部工艺:外延、光刻、RIE、离子注入、氧化扩散、减薄、背面金属化、功能测试等。可根据用户要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行批量加工生产。结型场效应晶体管(JFET)加工生产:具有完整的JFET加工生产的全部工艺及参数控制检测方法;外延、光刻、扩散、氧化、RIE,减薄、背面金属化,Vp调节及控制软件等。可根据用户提出的参数要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行加工生产。
找到32项技术成果数据。
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一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法,其组分渐变缓冲层降低III‑V半导体之间晶格失配,减少位错引进的缺陷。 同时该器件结构不仅降低MOS界面态密度,并且通过对外延材料采用高In组分In0.7Ga0.3As/In0.6Ga0.4As/In0.5Ga0.5As复合沟道设计以及势垒层和缓冲层平面处的双掺杂设计充分的提高了2‑DEG的浓度与电子迁移率,降低了沟道的方块电阻。 本发明具有二维电子气浓度高、沟道电子迁移率大、器件特征频率和振荡频率高和制造工艺简单易于实现等特点。
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新型功率半导体器件关键技术研究及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该成果为解决目前国际上高压集成电路向薄层发展所带来的纵向耐压瓶颈以及中国受限于国外在高端功率半导体器件和集成电路方面的垄断和禁运问题,首次提出了功率半导体体内场降低理论并解决了相应的设计关键技术;在行业顶级刊物上发表了系列居于国际领先水平的器件新结构;开发了目前国际最薄导电层的1微米SOI高低压兼容工艺,在此工艺基础上研制出国际先进水平的PDP显示屏驱动电路和系列AC-DC高压集成电路;研制出参数全面超过国外的高反压器件,并已批量应用于飞机飞行控制系统,打破了国外在该类器件上对我国的封锁。成果获得授权专利10项。形成企业标准12项。发表SCI和EI收录文章30篇,共计产生经济效益8亿多元。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标 类金刚石半导体薄膜特点: 1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。 2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。 3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。 4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。 5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。 6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。 二、技术成熟程度 本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。 三、应用范围 类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。 四、投产条件和预期经济效益 投产条件: 1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。 2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。 预期经济效益: 本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。 五、合作方式 合作开发
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一种横向高压功率半导体器件的结终端结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一种横向高压功率半导体器件的结终端结构,属于半导体功率器件技术领域。通过将横向高压功率半导体器件的曲率终端部分的N型漂移区长度缩短,使得N型漂移区与P-well区间隔一定距离,间隔部分以P型衬底代替,相当于引入P型衬底的附加电荷,使得原来的P-well区与N型漂移区构成的pn结处的电场峰值降低,同时在P型衬底与N型漂移区构成的pn结处引入新的电场峰值,而且增大了曲率终端的曲率半径,避免电力线的过于集中,提高器件的击穿电压。其中N型漂移区表面还可与表面RESURF结构或超结结构相结合。本发明可以减小器件曲率终端的宽度,节约器件版图面积,并且与CMOS工艺相兼容,利用本发明可制作性能优良的高压、高速、低导通损耗的横向高压功率器件。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标类金刚石半导体薄膜特点:1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。二、技术成熟程度本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。三、应用范围类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。四、投产条件和预期经济效益投产条件:1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。预期经济效益:本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。五、合作方式合作开发
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半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
为了使CMOS电路中的上升及下降工作速度相同,因其载流子迁移率不同,就需要使P型MOS晶体管和N型MOS晶体管的面积不同。因其面积的不均衡而妨碍了提高半导体器件的集成度。采取在(100)面及(110)面双方具备沟道区的三维结构来构成NMOS晶体管和PMOS晶体管,以使两晶体管的沟道区及栅绝缘膜的面积彼此相等。由此,在使栅绝缘膜等的面积彼此相等的同时,能够使栅电容也相等。并且与现有技术相比能够将基板上的集成度提高到2倍。
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快速开关功率绝缘栅半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种绝缘栅半导体器件(30),包括栅极(34)、源极端子(36)、漏极端子(38)和栅极处的可变输入电容。该器件导通时的输入电容(Cfiss)和该器件截止时的输入电容(Ciiss)之间的比值小于2,并且优选地基本上等于1。在本发明的一个实施方式中,这是通过栅极处的有效厚度dins小于最小厚度的绝缘层(32)来实现的。
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半导体器件及其操作方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种梳状煤粉均衡阀,以解决燃煤电厂现普遍采用的可调缩孔在带粉运行的情况下不能对一次风管道阻力进行有效调节,从而不能对一次风煤粉流量进行有效调节的问题。该梳状煤粉均衡阀包括阀芯(1)、外壳(2)、轴承(3)和电动执行机构(4);所述阀芯(1)由叶片(5)和转动轴(6)组成;其特征在于:所述叶片(5)成梳状依次排布在转动轴(6)上,所述转动轴(6)通过轴承(3)与外壳(2)连接,所述阀芯(1)在管道中可0-90度旋转。本发明所述的梳状煤粉均衡阀在带粉运行的情况下,仍可以灵活有效地对管道阻力进行连续地调节,从而能够达到使各一次风管风粉分配更加均匀,使燃烧得到优化的目的。
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基于量子物理模型的TCAD仿真软件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
p 技术原理 随着半导体技术进入10纳米以下节点,单个半导体器件的物理尺寸已经达到原子级。例如7纳米节点下的FinFET沟道宽度只有20~30个原子。在这样的尺度下,器件的具体原子结构(如晶格位移,掺杂子位置及原子缺陷等)以及量子物理效应(如栅极氧化层隧穿,源-漏隧穿和能量量子化等),对器件的性能和特性有决定性的影响。由于极端尺度微缩导致的电流泄漏,缺陷和结构波动成为器件性能,材料加工,封装和制造的严重问题。此外,许多新兴半导体器件甚至直接利用量子效应作为工作原理,如电子自旋器件和量子隧穿三极管等。对这些新兴器件的模拟必须考虑量子效应和原子细节。 TCAD工具是电子设计自动化EDA工具链的重要一环,包括器件和制程仿真。所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。但现有TCAD软件主要基于经典半导体模型。这类经典模型将材料作为连续体处理,并且在基础方程中不考虑量子物理效应,因此难以模拟10纳米以下节点的器件。因此,先进半导体技术的发展迫切需要新一代具备量子物理及原子细节模拟能力的TCAD工具。此外TCAD工具是目前中国EDA领域的一个空白。中国芯片制造商等都是采用美国的TCAD工具。随着中国芯片技术将加快向先进技术节点(如7纳米)迈进,对先进TCAD工具有迫切需求。 我们开发的量子物理模型TCAD仿真软件QuantumSim,通过数值求解薛定谔方程,可以准确模拟纳米器件的材料及电气特性。同时也填补了中国先进TCAD工具领域的空白。我们的软件具有以下技术特点:采用DFTB+NEGF量子物理模型,能够在取得相当高的模拟精度的同时维持合理的计算复杂度。在量子模型中考虑电子-声子作用,可对纳米器件进行第一性原理的量子力学模拟;同时也考虑电子-光子作用,可仿真纳米光电器件。自主研发多种快速矩阵算法和大规模并行计算技术,大大缩短器件模拟的耗时,目前已可处理10万原子的结构。创新的量子/经典多尺度混合仿真,使真实纳米电子器件的量子力学模拟成为可能。 技术先进性 随着半导体器件尺寸的不断缩小,通过量子输运理论模拟深度纳米电子器件电学和光学特性的是过去十年EDA和计算物理的热门领域。通常,量子输运需要解决的是,与两个或多个不同化学势的电极接触的纳米电子器件中载流子输运描述。这本质上是一个量子开放体系的非平衡问题。这个问题的精确描述需要一个包含量子力学与非平衡统计物理的理论框架。非平衡格林函数方法(non-equilibrium Green function, NEGF )为量子输运问题提供一个有力工具。NEGF方法通过构造一个特殊的Keldysh时间路径,使得非平衡态的物理问题可以用类似于平衡格林函数的方法处理。从1990年代起,NEGF方法逐渐成为量子输运领域的主流方法。 目前可供学术界和工业界使用的可包含原子特征的纳米器件TCAD工具仍然比较稀少,但世界主流的TCAD软件供应商已经认识到基于量子物理的原子级TCAD工具对未来半导体技术发展的重要性,正纷纷进入该领域。世界最大的EDA公司美国的Synopsys 2017底收购OuantumWise,将其变为OuantumATK并集成于自身的TCAD平台。另一家主流TCAD公司,美国的Silvaco于2018年与普渡大学合作,利用其 NEOM5量子物理仿真器开发新一代的原子级TCAD工具。 在我们多年量子物理仿真研究的基础上,我们开发了一套基于第一性原理的,能够有效处理开放体系下电子输运问题的量子力学模拟方法,并基于此方法开发了具有并行计算能力的量子物理TCAD软件QuantumSim,在行业内获得了广泛的认可。我们技术的先进性在于:i)能够对复杂体系的电子输运问题进行稳态和时间域模拟;ii)采用DFTB模型,能够取得与DFT模型可比较精度的结果,但大大减少计算时间。iii) 采用创新的多尺度QM/EM框架,对于整个器件计算分为核心和非核心区域,对于核心区域,采用精确但耗时的量子力学模型,对于非核心区域,采用半经典电磁模型,计算速度可大大加快。iv)自主研发多种稀疏矩阵快速算法和模型降阶技术,计算效率处于世界领先位置。 应用市场 在开发新型半导体工艺和器件时,TCAD仿真方法用于减少高成本且耗时的晶圆测试,并且可以提供完整的物理信息帮助。具体来说,在工艺开发层面TCAD工具有以下好处:可避免复杂的系统和高投入;每一步工艺的可视性强;开发周期短。在测试层面,可避免复杂的系统和高投入;可在工艺工程中进行分步测试;方便快捷。 所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。在技术开发的早期阶段,TCAD工具允许工程师探索产品设计的替代方案,如设计衬底以增强沟道迁移率,并在试验数据获取困难的情况下仍满足性能目标。在工艺集成阶段,工程师可使用TCAD工具允许工程师仿真分组实验,如试验设计(DOE)以全面了解工艺特征并优化工艺,从而减少在实际晶圆上的试验运行以节省时间和成本。在大批量生产阶段,TCAD工具提供高级工艺控制机制,因此可提高参数成品率。 /p
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集成电路、半导体器件芯片加工
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目介绍:前工艺线是由进口仪器设备装备的半导体集成电路及器件芯片加工生产线。可从事双极电路、CMOS电路、功率器件有结型场效应器件的加工,月生产能力为4英寸片5000片。该生产线于1998年4月通过了ISO9002质量体系认证,生产过程采用SPC统计技术进行控制。双极电路加工生产:具有完整的双极电路加工生产的全部工艺:光刻、埋层扩散、外延、隔离、磷穿透、基区离子注入、发射区扩散、电子束蒸(或溅射)铝、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产。电路版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥5μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产双极开关电路、模拟电路、数模混合电路、高压(60V ̄90V)双极电路等。CMOS电路加工生产:具有完整的CMOS电路加工生产的全部工艺:光刻、P阱或N阱、离子注入、Si,3N,4、多晶硅、RIE、扩散氧化、电子束蒸AL(或溅射Al-Si)、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路及版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产,版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥4μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产硅栅或铝栅的数字电路,模拟电路,低压低耗电路等。功率器件加工生产:具有完整的VDMOS、TGBT等中小功率及大功率器件,加工生产的全部工艺:外延、光刻、RIE、离子注入、氧化扩散、减薄、背面金属化、功能测试等。可根据用户要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行批量加工生产。结型场效应晶体管(JFET)加工生产:具有完整的JFET加工生产的全部工艺及参数控制检测方法;外延、光刻、扩散、氧化、RIE,减薄、背面金属化,Vp调节及控制软件等。可根据用户提出的参数要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行加工生产。
找到32项技术成果数据。
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一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法,其组分渐变缓冲层降低III‑V半导体之间晶格失配,减少位错引进的缺陷。 同时该器件结构不仅降低MOS界面态密度,并且通过对外延材料采用高In组分In0.7Ga0.3As/In0.6Ga0.4As/In0.5Ga0.5As复合沟道设计以及势垒层和缓冲层平面处的双掺杂设计充分的提高了2‑DEG的浓度与电子迁移率,降低了沟道的方块电阻。 本发明具有二维电子气浓度高、沟道电子迁移率大、器件特征频率和振荡频率高和制造工艺简单易于实现等特点。
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新型功率半导体器件关键技术研究及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该成果为解决目前国际上高压集成电路向薄层发展所带来的纵向耐压瓶颈以及中国受限于国外在高端功率半导体器件和集成电路方面的垄断和禁运问题,首次提出了功率半导体体内场降低理论并解决了相应的设计关键技术;在行业顶级刊物上发表了系列居于国际领先水平的器件新结构;开发了目前国际最薄导电层的1微米SOI高低压兼容工艺,在此工艺基础上研制出国际先进水平的PDP显示屏驱动电路和系列AC-DC高压集成电路;研制出参数全面超过国外的高反压器件,并已批量应用于飞机飞行控制系统,打破了国外在该类器件上对我国的封锁。成果获得授权专利10项。形成企业标准12项。发表SCI和EI收录文章30篇,共计产生经济效益8亿多元。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标 类金刚石半导体薄膜特点: 1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。 2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。 3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。 4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。 5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。 6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。 二、技术成熟程度 本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。 三、应用范围 类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。 四、投产条件和预期经济效益 投产条件: 1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。 2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。 预期经济效益: 本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。 五、合作方式 合作开发
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一种横向高压功率半导体器件的结终端结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一种横向高压功率半导体器件的结终端结构,属于半导体功率器件技术领域。通过将横向高压功率半导体器件的曲率终端部分的N型漂移区长度缩短,使得N型漂移区与P-well区间隔一定距离,间隔部分以P型衬底代替,相当于引入P型衬底的附加电荷,使得原来的P-well区与N型漂移区构成的pn结处的电场峰值降低,同时在P型衬底与N型漂移区构成的pn结处引入新的电场峰值,而且增大了曲率终端的曲率半径,避免电力线的过于集中,提高器件的击穿电压。其中N型漂移区表面还可与表面RESURF结构或超结结构相结合。本发明可以减小器件曲率终端的宽度,节约器件版图面积,并且与CMOS工艺相兼容,利用本发明可制作性能优良的高压、高速、低导通损耗的横向高压功率器件。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标类金刚石半导体薄膜特点:1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。二、技术成熟程度本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。三、应用范围类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。四、投产条件和预期经济效益投产条件:1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。预期经济效益:本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。五、合作方式合作开发
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半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
为了使CMOS电路中的上升及下降工作速度相同,因其载流子迁移率不同,就需要使P型MOS晶体管和N型MOS晶体管的面积不同。因其面积的不均衡而妨碍了提高半导体器件的集成度。采取在(100)面及(110)面双方具备沟道区的三维结构来构成NMOS晶体管和PMOS晶体管,以使两晶体管的沟道区及栅绝缘膜的面积彼此相等。由此,在使栅绝缘膜等的面积彼此相等的同时,能够使栅电容也相等。并且与现有技术相比能够将基板上的集成度提高到2倍。
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快速开关功率绝缘栅半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种绝缘栅半导体器件(30),包括栅极(34)、源极端子(36)、漏极端子(38)和栅极处的可变输入电容。该器件导通时的输入电容(Cfiss)和该器件截止时的输入电容(Ciiss)之间的比值小于2,并且优选地基本上等于1。在本发明的一个实施方式中,这是通过栅极处的有效厚度dins小于最小厚度的绝缘层(32)来实现的。
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半导体器件及其操作方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种梳状煤粉均衡阀,以解决燃煤电厂现普遍采用的可调缩孔在带粉运行的情况下不能对一次风管道阻力进行有效调节,从而不能对一次风煤粉流量进行有效调节的问题。该梳状煤粉均衡阀包括阀芯(1)、外壳(2)、轴承(3)和电动执行机构(4);所述阀芯(1)由叶片(5)和转动轴(6)组成;其特征在于:所述叶片(5)成梳状依次排布在转动轴(6)上,所述转动轴(6)通过轴承(3)与外壳(2)连接,所述阀芯(1)在管道中可0-90度旋转。本发明所述的梳状煤粉均衡阀在带粉运行的情况下,仍可以灵活有效地对管道阻力进行连续地调节,从而能够达到使各一次风管风粉分配更加均匀,使燃烧得到优化的目的。
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基于量子物理模型的TCAD仿真软件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
p 技术原理 随着半导体技术进入10纳米以下节点,单个半导体器件的物理尺寸已经达到原子级。例如7纳米节点下的FinFET沟道宽度只有20~30个原子。在这样的尺度下,器件的具体原子结构(如晶格位移,掺杂子位置及原子缺陷等)以及量子物理效应(如栅极氧化层隧穿,源-漏隧穿和能量量子化等),对器件的性能和特性有决定性的影响。由于极端尺度微缩导致的电流泄漏,缺陷和结构波动成为器件性能,材料加工,封装和制造的严重问题。此外,许多新兴半导体器件甚至直接利用量子效应作为工作原理,如电子自旋器件和量子隧穿三极管等。对这些新兴器件的模拟必须考虑量子效应和原子细节。 TCAD工具是电子设计自动化EDA工具链的重要一环,包括器件和制程仿真。所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。但现有TCAD软件主要基于经典半导体模型。这类经典模型将材料作为连续体处理,并且在基础方程中不考虑量子物理效应,因此难以模拟10纳米以下节点的器件。因此,先进半导体技术的发展迫切需要新一代具备量子物理及原子细节模拟能力的TCAD工具。此外TCAD工具是目前中国EDA领域的一个空白。中国芯片制造商等都是采用美国的TCAD工具。随着中国芯片技术将加快向先进技术节点(如7纳米)迈进,对先进TCAD工具有迫切需求。 我们开发的量子物理模型TCAD仿真软件QuantumSim,通过数值求解薛定谔方程,可以准确模拟纳米器件的材料及电气特性。同时也填补了中国先进TCAD工具领域的空白。我们的软件具有以下技术特点:采用DFTB+NEGF量子物理模型,能够在取得相当高的模拟精度的同时维持合理的计算复杂度。在量子模型中考虑电子-声子作用,可对纳米器件进行第一性原理的量子力学模拟;同时也考虑电子-光子作用,可仿真纳米光电器件。自主研发多种快速矩阵算法和大规模并行计算技术,大大缩短器件模拟的耗时,目前已可处理10万原子的结构。创新的量子/经典多尺度混合仿真,使真实纳米电子器件的量子力学模拟成为可能。 技术先进性 随着半导体器件尺寸的不断缩小,通过量子输运理论模拟深度纳米电子器件电学和光学特性的是过去十年EDA和计算物理的热门领域。通常,量子输运需要解决的是,与两个或多个不同化学势的电极接触的纳米电子器件中载流子输运描述。这本质上是一个量子开放体系的非平衡问题。这个问题的精确描述需要一个包含量子力学与非平衡统计物理的理论框架。非平衡格林函数方法(non-equilibrium Green function, NEGF )为量子输运问题提供一个有力工具。NEGF方法通过构造一个特殊的Keldysh时间路径,使得非平衡态的物理问题可以用类似于平衡格林函数的方法处理。从1990年代起,NEGF方法逐渐成为量子输运领域的主流方法。 目前可供学术界和工业界使用的可包含原子特征的纳米器件TCAD工具仍然比较稀少,但世界主流的TCAD软件供应商已经认识到基于量子物理的原子级TCAD工具对未来半导体技术发展的重要性,正纷纷进入该领域。世界最大的EDA公司美国的Synopsys 2017底收购OuantumWise,将其变为OuantumATK并集成于自身的TCAD平台。另一家主流TCAD公司,美国的Silvaco于2018年与普渡大学合作,利用其 NEOM5量子物理仿真器开发新一代的原子级TCAD工具。 在我们多年量子物理仿真研究的基础上,我们开发了一套基于第一性原理的,能够有效处理开放体系下电子输运问题的量子力学模拟方法,并基于此方法开发了具有并行计算能力的量子物理TCAD软件QuantumSim,在行业内获得了广泛的认可。我们技术的先进性在于:i)能够对复杂体系的电子输运问题进行稳态和时间域模拟;ii)采用DFTB模型,能够取得与DFT模型可比较精度的结果,但大大减少计算时间。iii) 采用创新的多尺度QM/EM框架,对于整个器件计算分为核心和非核心区域,对于核心区域,采用精确但耗时的量子力学模型,对于非核心区域,采用半经典电磁模型,计算速度可大大加快。iv)自主研发多种稀疏矩阵快速算法和模型降阶技术,计算效率处于世界领先位置。 应用市场 在开发新型半导体工艺和器件时,TCAD仿真方法用于减少高成本且耗时的晶圆测试,并且可以提供完整的物理信息帮助。具体来说,在工艺开发层面TCAD工具有以下好处:可避免复杂的系统和高投入;每一步工艺的可视性强;开发周期短。在测试层面,可避免复杂的系统和高投入;可在工艺工程中进行分步测试;方便快捷。 所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。在技术开发的早期阶段,TCAD工具允许工程师探索产品设计的替代方案,如设计衬底以增强沟道迁移率,并在试验数据获取困难的情况下仍满足性能目标。在工艺集成阶段,工程师可使用TCAD工具允许工程师仿真分组实验,如试验设计(DOE)以全面了解工艺特征并优化工艺,从而减少在实际晶圆上的试验运行以节省时间和成本。在大批量生产阶段,TCAD工具提供高级工艺控制机制,因此可提高参数成品率。 /p
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集成电路、半导体器件芯片加工
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目介绍:前工艺线是由进口仪器设备装备的半导体集成电路及器件芯片加工生产线。可从事双极电路、CMOS电路、功率器件有结型场效应器件的加工,月生产能力为4英寸片5000片。该生产线于1998年4月通过了ISO9002质量体系认证,生产过程采用SPC统计技术进行控制。双极电路加工生产:具有完整的双极电路加工生产的全部工艺:光刻、埋层扩散、外延、隔离、磷穿透、基区离子注入、发射区扩散、电子束蒸(或溅射)铝、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产。电路版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥5μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产双极开关电路、模拟电路、数模混合电路、高压(60V ̄90V)双极电路等。CMOS电路加工生产:具有完整的CMOS电路加工生产的全部工艺:光刻、P阱或N阱、离子注入、Si,3N,4、多晶硅、RIE、扩散氧化、电子束蒸AL(或溅射Al-Si)、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路及版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产,版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥4μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产硅栅或铝栅的数字电路,模拟电路,低压低耗电路等。功率器件加工生产:具有完整的VDMOS、TGBT等中小功率及大功率器件,加工生产的全部工艺:外延、光刻、RIE、离子注入、氧化扩散、减薄、背面金属化、功能测试等。可根据用户要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行批量加工生产。结型场效应晶体管(JFET)加工生产:具有完整的JFET加工生产的全部工艺及参数控制检测方法;外延、光刻、扩散、氧化、RIE,减薄、背面金属化,Vp调节及控制软件等。可根据用户提出的参数要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行加工生产。
找到32项技术成果数据。
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一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法,其组分渐变缓冲层降低III‑V半导体之间晶格失配,减少位错引进的缺陷。 同时该器件结构不仅降低MOS界面态密度,并且通过对外延材料采用高In组分In0.7Ga0.3As/In0.6Ga0.4As/In0.5Ga0.5As复合沟道设计以及势垒层和缓冲层平面处的双掺杂设计充分的提高了2‑DEG的浓度与电子迁移率,降低了沟道的方块电阻。 本发明具有二维电子气浓度高、沟道电子迁移率大、器件特征频率和振荡频率高和制造工艺简单易于实现等特点。
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新型功率半导体器件关键技术研究及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该成果为解决目前国际上高压集成电路向薄层发展所带来的纵向耐压瓶颈以及中国受限于国外在高端功率半导体器件和集成电路方面的垄断和禁运问题,首次提出了功率半导体体内场降低理论并解决了相应的设计关键技术;在行业顶级刊物上发表了系列居于国际领先水平的器件新结构;开发了目前国际最薄导电层的1微米SOI高低压兼容工艺,在此工艺基础上研制出国际先进水平的PDP显示屏驱动电路和系列AC-DC高压集成电路;研制出参数全面超过国外的高反压器件,并已批量应用于飞机飞行控制系统,打破了国外在该类器件上对我国的封锁。成果获得授权专利10项。形成企业标准12项。发表SCI和EI收录文章30篇,共计产生经济效益8亿多元。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标 类金刚石半导体薄膜特点: 1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。 2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。 3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。 4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。 5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。 6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。 二、技术成熟程度 本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。 三、应用范围 类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。 四、投产条件和预期经济效益 投产条件: 1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。 2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。 预期经济效益: 本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。 五、合作方式 合作开发
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一种横向高压功率半导体器件的结终端结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一种横向高压功率半导体器件的结终端结构,属于半导体功率器件技术领域。通过将横向高压功率半导体器件的曲率终端部分的N型漂移区长度缩短,使得N型漂移区与P-well区间隔一定距离,间隔部分以P型衬底代替,相当于引入P型衬底的附加电荷,使得原来的P-well区与N型漂移区构成的pn结处的电场峰值降低,同时在P型衬底与N型漂移区构成的pn结处引入新的电场峰值,而且增大了曲率终端的曲率半径,避免电力线的过于集中,提高器件的击穿电压。其中N型漂移区表面还可与表面RESURF结构或超结结构相结合。本发明可以减小器件曲率终端的宽度,节约器件版图面积,并且与CMOS工艺相兼容,利用本发明可制作性能优良的高压、高速、低导通损耗的横向高压功率器件。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标类金刚石半导体薄膜特点:1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。二、技术成熟程度本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。三、应用范围类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。四、投产条件和预期经济效益投产条件:1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。预期经济效益:本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。五、合作方式合作开发
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半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
为了使CMOS电路中的上升及下降工作速度相同,因其载流子迁移率不同,就需要使P型MOS晶体管和N型MOS晶体管的面积不同。因其面积的不均衡而妨碍了提高半导体器件的集成度。采取在(100)面及(110)面双方具备沟道区的三维结构来构成NMOS晶体管和PMOS晶体管,以使两晶体管的沟道区及栅绝缘膜的面积彼此相等。由此,在使栅绝缘膜等的面积彼此相等的同时,能够使栅电容也相等。并且与现有技术相比能够将基板上的集成度提高到2倍。
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快速开关功率绝缘栅半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种绝缘栅半导体器件(30),包括栅极(34)、源极端子(36)、漏极端子(38)和栅极处的可变输入电容。该器件导通时的输入电容(Cfiss)和该器件截止时的输入电容(Ciiss)之间的比值小于2,并且优选地基本上等于1。在本发明的一个实施方式中,这是通过栅极处的有效厚度dins小于最小厚度的绝缘层(32)来实现的。
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半导体器件及其操作方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种梳状煤粉均衡阀,以解决燃煤电厂现普遍采用的可调缩孔在带粉运行的情况下不能对一次风管道阻力进行有效调节,从而不能对一次风煤粉流量进行有效调节的问题。该梳状煤粉均衡阀包括阀芯(1)、外壳(2)、轴承(3)和电动执行机构(4);所述阀芯(1)由叶片(5)和转动轴(6)组成;其特征在于:所述叶片(5)成梳状依次排布在转动轴(6)上,所述转动轴(6)通过轴承(3)与外壳(2)连接,所述阀芯(1)在管道中可0-90度旋转。本发明所述的梳状煤粉均衡阀在带粉运行的情况下,仍可以灵活有效地对管道阻力进行连续地调节,从而能够达到使各一次风管风粉分配更加均匀,使燃烧得到优化的目的。
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基于量子物理模型的TCAD仿真软件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
p 技术原理 随着半导体技术进入10纳米以下节点,单个半导体器件的物理尺寸已经达到原子级。例如7纳米节点下的FinFET沟道宽度只有20~30个原子。在这样的尺度下,器件的具体原子结构(如晶格位移,掺杂子位置及原子缺陷等)以及量子物理效应(如栅极氧化层隧穿,源-漏隧穿和能量量子化等),对器件的性能和特性有决定性的影响。由于极端尺度微缩导致的电流泄漏,缺陷和结构波动成为器件性能,材料加工,封装和制造的严重问题。此外,许多新兴半导体器件甚至直接利用量子效应作为工作原理,如电子自旋器件和量子隧穿三极管等。对这些新兴器件的模拟必须考虑量子效应和原子细节。 TCAD工具是电子设计自动化EDA工具链的重要一环,包括器件和制程仿真。所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。但现有TCAD软件主要基于经典半导体模型。这类经典模型将材料作为连续体处理,并且在基础方程中不考虑量子物理效应,因此难以模拟10纳米以下节点的器件。因此,先进半导体技术的发展迫切需要新一代具备量子物理及原子细节模拟能力的TCAD工具。此外TCAD工具是目前中国EDA领域的一个空白。中国芯片制造商等都是采用美国的TCAD工具。随着中国芯片技术将加快向先进技术节点(如7纳米)迈进,对先进TCAD工具有迫切需求。 我们开发的量子物理模型TCAD仿真软件QuantumSim,通过数值求解薛定谔方程,可以准确模拟纳米器件的材料及电气特性。同时也填补了中国先进TCAD工具领域的空白。我们的软件具有以下技术特点:采用DFTB+NEGF量子物理模型,能够在取得相当高的模拟精度的同时维持合理的计算复杂度。在量子模型中考虑电子-声子作用,可对纳米器件进行第一性原理的量子力学模拟;同时也考虑电子-光子作用,可仿真纳米光电器件。自主研发多种快速矩阵算法和大规模并行计算技术,大大缩短器件模拟的耗时,目前已可处理10万原子的结构。创新的量子/经典多尺度混合仿真,使真实纳米电子器件的量子力学模拟成为可能。 技术先进性 随着半导体器件尺寸的不断缩小,通过量子输运理论模拟深度纳米电子器件电学和光学特性的是过去十年EDA和计算物理的热门领域。通常,量子输运需要解决的是,与两个或多个不同化学势的电极接触的纳米电子器件中载流子输运描述。这本质上是一个量子开放体系的非平衡问题。这个问题的精确描述需要一个包含量子力学与非平衡统计物理的理论框架。非平衡格林函数方法(non-equilibrium Green function, NEGF )为量子输运问题提供一个有力工具。NEGF方法通过构造一个特殊的Keldysh时间路径,使得非平衡态的物理问题可以用类似于平衡格林函数的方法处理。从1990年代起,NEGF方法逐渐成为量子输运领域的主流方法。 目前可供学术界和工业界使用的可包含原子特征的纳米器件TCAD工具仍然比较稀少,但世界主流的TCAD软件供应商已经认识到基于量子物理的原子级TCAD工具对未来半导体技术发展的重要性,正纷纷进入该领域。世界最大的EDA公司美国的Synopsys 2017底收购OuantumWise,将其变为OuantumATK并集成于自身的TCAD平台。另一家主流TCAD公司,美国的Silvaco于2018年与普渡大学合作,利用其 NEOM5量子物理仿真器开发新一代的原子级TCAD工具。 在我们多年量子物理仿真研究的基础上,我们开发了一套基于第一性原理的,能够有效处理开放体系下电子输运问题的量子力学模拟方法,并基于此方法开发了具有并行计算能力的量子物理TCAD软件QuantumSim,在行业内获得了广泛的认可。我们技术的先进性在于:i)能够对复杂体系的电子输运问题进行稳态和时间域模拟;ii)采用DFTB模型,能够取得与DFT模型可比较精度的结果,但大大减少计算时间。iii) 采用创新的多尺度QM/EM框架,对于整个器件计算分为核心和非核心区域,对于核心区域,采用精确但耗时的量子力学模型,对于非核心区域,采用半经典电磁模型,计算速度可大大加快。iv)自主研发多种稀疏矩阵快速算法和模型降阶技术,计算效率处于世界领先位置。 应用市场 在开发新型半导体工艺和器件时,TCAD仿真方法用于减少高成本且耗时的晶圆测试,并且可以提供完整的物理信息帮助。具体来说,在工艺开发层面TCAD工具有以下好处:可避免复杂的系统和高投入;每一步工艺的可视性强;开发周期短。在测试层面,可避免复杂的系统和高投入;可在工艺工程中进行分步测试;方便快捷。 所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。在技术开发的早期阶段,TCAD工具允许工程师探索产品设计的替代方案,如设计衬底以增强沟道迁移率,并在试验数据获取困难的情况下仍满足性能目标。在工艺集成阶段,工程师可使用TCAD工具允许工程师仿真分组实验,如试验设计(DOE)以全面了解工艺特征并优化工艺,从而减少在实际晶圆上的试验运行以节省时间和成本。在大批量生产阶段,TCAD工具提供高级工艺控制机制,因此可提高参数成品率。 /p
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集成电路、半导体器件芯片加工
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目介绍:前工艺线是由进口仪器设备装备的半导体集成电路及器件芯片加工生产线。可从事双极电路、CMOS电路、功率器件有结型场效应器件的加工,月生产能力为4英寸片5000片。该生产线于1998年4月通过了ISO9002质量体系认证,生产过程采用SPC统计技术进行控制。双极电路加工生产:具有完整的双极电路加工生产的全部工艺:光刻、埋层扩散、外延、隔离、磷穿透、基区离子注入、发射区扩散、电子束蒸(或溅射)铝、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产。电路版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥5μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产双极开关电路、模拟电路、数模混合电路、高压(60V ̄90V)双极电路等。CMOS电路加工生产:具有完整的CMOS电路加工生产的全部工艺:光刻、P阱或N阱、离子注入、Si,3N,4、多晶硅、RIE、扩散氧化、电子束蒸AL(或溅射Al-Si)、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路及版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产,版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥4μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产硅栅或铝栅的数字电路,模拟电路,低压低耗电路等。功率器件加工生产:具有完整的VDMOS、TGBT等中小功率及大功率器件,加工生产的全部工艺:外延、光刻、RIE、离子注入、氧化扩散、减薄、背面金属化、功能测试等。可根据用户要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行批量加工生产。结型场效应晶体管(JFET)加工生产:具有完整的JFET加工生产的全部工艺及参数控制检测方法;外延、光刻、扩散、氧化、RIE,减薄、背面金属化,Vp调节及控制软件等。可根据用户提出的参数要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行加工生产。
找到32项技术成果数据。
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一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法,其组分渐变缓冲层降低III‑V半导体之间晶格失配,减少位错引进的缺陷。 同时该器件结构不仅降低MOS界面态密度,并且通过对外延材料采用高In组分In0.7Ga0.3As/In0.6Ga0.4As/In0.5Ga0.5As复合沟道设计以及势垒层和缓冲层平面处的双掺杂设计充分的提高了2‑DEG的浓度与电子迁移率,降低了沟道的方块电阻。 本发明具有二维电子气浓度高、沟道电子迁移率大、器件特征频率和振荡频率高和制造工艺简单易于实现等特点。
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新型功率半导体器件关键技术研究及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该成果为解决目前国际上高压集成电路向薄层发展所带来的纵向耐压瓶颈以及中国受限于国外在高端功率半导体器件和集成电路方面的垄断和禁运问题,首次提出了功率半导体体内场降低理论并解决了相应的设计关键技术;在行业顶级刊物上发表了系列居于国际领先水平的器件新结构;开发了目前国际最薄导电层的1微米SOI高低压兼容工艺,在此工艺基础上研制出国际先进水平的PDP显示屏驱动电路和系列AC-DC高压集成电路;研制出参数全面超过国外的高反压器件,并已批量应用于飞机飞行控制系统,打破了国外在该类器件上对我国的封锁。成果获得授权专利10项。形成企业标准12项。发表SCI和EI收录文章30篇,共计产生经济效益8亿多元。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标 类金刚石半导体薄膜特点: 1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。 2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。 3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。 4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。 5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。 6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。 二、技术成熟程度 本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。 三、应用范围 类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。 四、投产条件和预期经济效益 投产条件: 1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。 2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。 预期经济效益: 本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。 五、合作方式 合作开发
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一种横向高压功率半导体器件的结终端结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一种横向高压功率半导体器件的结终端结构,属于半导体功率器件技术领域。通过将横向高压功率半导体器件的曲率终端部分的N型漂移区长度缩短,使得N型漂移区与P-well区间隔一定距离,间隔部分以P型衬底代替,相当于引入P型衬底的附加电荷,使得原来的P-well区与N型漂移区构成的pn结处的电场峰值降低,同时在P型衬底与N型漂移区构成的pn结处引入新的电场峰值,而且增大了曲率终端的曲率半径,避免电力线的过于集中,提高器件的击穿电压。其中N型漂移区表面还可与表面RESURF结构或超结结构相结合。本发明可以减小器件曲率终端的宽度,节约器件版图面积,并且与CMOS工艺相兼容,利用本发明可制作性能优良的高压、高速、低导通损耗的横向高压功率器件。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标类金刚石半导体薄膜特点:1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。二、技术成熟程度本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。三、应用范围类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。四、投产条件和预期经济效益投产条件:1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。预期经济效益:本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。五、合作方式合作开发
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半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
为了使CMOS电路中的上升及下降工作速度相同,因其载流子迁移率不同,就需要使P型MOS晶体管和N型MOS晶体管的面积不同。因其面积的不均衡而妨碍了提高半导体器件的集成度。采取在(100)面及(110)面双方具备沟道区的三维结构来构成NMOS晶体管和PMOS晶体管,以使两晶体管的沟道区及栅绝缘膜的面积彼此相等。由此,在使栅绝缘膜等的面积彼此相等的同时,能够使栅电容也相等。并且与现有技术相比能够将基板上的集成度提高到2倍。
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快速开关功率绝缘栅半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种绝缘栅半导体器件(30),包括栅极(34)、源极端子(36)、漏极端子(38)和栅极处的可变输入电容。该器件导通时的输入电容(Cfiss)和该器件截止时的输入电容(Ciiss)之间的比值小于2,并且优选地基本上等于1。在本发明的一个实施方式中,这是通过栅极处的有效厚度dins小于最小厚度的绝缘层(32)来实现的。
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半导体器件及其操作方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种梳状煤粉均衡阀,以解决燃煤电厂现普遍采用的可调缩孔在带粉运行的情况下不能对一次风管道阻力进行有效调节,从而不能对一次风煤粉流量进行有效调节的问题。该梳状煤粉均衡阀包括阀芯(1)、外壳(2)、轴承(3)和电动执行机构(4);所述阀芯(1)由叶片(5)和转动轴(6)组成;其特征在于:所述叶片(5)成梳状依次排布在转动轴(6)上,所述转动轴(6)通过轴承(3)与外壳(2)连接,所述阀芯(1)在管道中可0-90度旋转。本发明所述的梳状煤粉均衡阀在带粉运行的情况下,仍可以灵活有效地对管道阻力进行连续地调节,从而能够达到使各一次风管风粉分配更加均匀,使燃烧得到优化的目的。
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基于量子物理模型的TCAD仿真软件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
p 技术原理 随着半导体技术进入10纳米以下节点,单个半导体器件的物理尺寸已经达到原子级。例如7纳米节点下的FinFET沟道宽度只有20~30个原子。在这样的尺度下,器件的具体原子结构(如晶格位移,掺杂子位置及原子缺陷等)以及量子物理效应(如栅极氧化层隧穿,源-漏隧穿和能量量子化等),对器件的性能和特性有决定性的影响。由于极端尺度微缩导致的电流泄漏,缺陷和结构波动成为器件性能,材料加工,封装和制造的严重问题。此外,许多新兴半导体器件甚至直接利用量子效应作为工作原理,如电子自旋器件和量子隧穿三极管等。对这些新兴器件的模拟必须考虑量子效应和原子细节。 TCAD工具是电子设计自动化EDA工具链的重要一环,包括器件和制程仿真。所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。但现有TCAD软件主要基于经典半导体模型。这类经典模型将材料作为连续体处理,并且在基础方程中不考虑量子物理效应,因此难以模拟10纳米以下节点的器件。因此,先进半导体技术的发展迫切需要新一代具备量子物理及原子细节模拟能力的TCAD工具。此外TCAD工具是目前中国EDA领域的一个空白。中国芯片制造商等都是采用美国的TCAD工具。随着中国芯片技术将加快向先进技术节点(如7纳米)迈进,对先进TCAD工具有迫切需求。 我们开发的量子物理模型TCAD仿真软件QuantumSim,通过数值求解薛定谔方程,可以准确模拟纳米器件的材料及电气特性。同时也填补了中国先进TCAD工具领域的空白。我们的软件具有以下技术特点:采用DFTB+NEGF量子物理模型,能够在取得相当高的模拟精度的同时维持合理的计算复杂度。在量子模型中考虑电子-声子作用,可对纳米器件进行第一性原理的量子力学模拟;同时也考虑电子-光子作用,可仿真纳米光电器件。自主研发多种快速矩阵算法和大规模并行计算技术,大大缩短器件模拟的耗时,目前已可处理10万原子的结构。创新的量子/经典多尺度混合仿真,使真实纳米电子器件的量子力学模拟成为可能。 技术先进性 随着半导体器件尺寸的不断缩小,通过量子输运理论模拟深度纳米电子器件电学和光学特性的是过去十年EDA和计算物理的热门领域。通常,量子输运需要解决的是,与两个或多个不同化学势的电极接触的纳米电子器件中载流子输运描述。这本质上是一个量子开放体系的非平衡问题。这个问题的精确描述需要一个包含量子力学与非平衡统计物理的理论框架。非平衡格林函数方法(non-equilibrium Green function, NEGF )为量子输运问题提供一个有力工具。NEGF方法通过构造一个特殊的Keldysh时间路径,使得非平衡态的物理问题可以用类似于平衡格林函数的方法处理。从1990年代起,NEGF方法逐渐成为量子输运领域的主流方法。 目前可供学术界和工业界使用的可包含原子特征的纳米器件TCAD工具仍然比较稀少,但世界主流的TCAD软件供应商已经认识到基于量子物理的原子级TCAD工具对未来半导体技术发展的重要性,正纷纷进入该领域。世界最大的EDA公司美国的Synopsys 2017底收购OuantumWise,将其变为OuantumATK并集成于自身的TCAD平台。另一家主流TCAD公司,美国的Silvaco于2018年与普渡大学合作,利用其 NEOM5量子物理仿真器开发新一代的原子级TCAD工具。 在我们多年量子物理仿真研究的基础上,我们开发了一套基于第一性原理的,能够有效处理开放体系下电子输运问题的量子力学模拟方法,并基于此方法开发了具有并行计算能力的量子物理TCAD软件QuantumSim,在行业内获得了广泛的认可。我们技术的先进性在于:i)能够对复杂体系的电子输运问题进行稳态和时间域模拟;ii)采用DFTB模型,能够取得与DFT模型可比较精度的结果,但大大减少计算时间。iii) 采用创新的多尺度QM/EM框架,对于整个器件计算分为核心和非核心区域,对于核心区域,采用精确但耗时的量子力学模型,对于非核心区域,采用半经典电磁模型,计算速度可大大加快。iv)自主研发多种稀疏矩阵快速算法和模型降阶技术,计算效率处于世界领先位置。 应用市场 在开发新型半导体工艺和器件时,TCAD仿真方法用于减少高成本且耗时的晶圆测试,并且可以提供完整的物理信息帮助。具体来说,在工艺开发层面TCAD工具有以下好处:可避免复杂的系统和高投入;每一步工艺的可视性强;开发周期短。在测试层面,可避免复杂的系统和高投入;可在工艺工程中进行分步测试;方便快捷。 所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。在技术开发的早期阶段,TCAD工具允许工程师探索产品设计的替代方案,如设计衬底以增强沟道迁移率,并在试验数据获取困难的情况下仍满足性能目标。在工艺集成阶段,工程师可使用TCAD工具允许工程师仿真分组实验,如试验设计(DOE)以全面了解工艺特征并优化工艺,从而减少在实际晶圆上的试验运行以节省时间和成本。在大批量生产阶段,TCAD工具提供高级工艺控制机制,因此可提高参数成品率。 /p
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集成电路、半导体器件芯片加工
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目介绍:前工艺线是由进口仪器设备装备的半导体集成电路及器件芯片加工生产线。可从事双极电路、CMOS电路、功率器件有结型场效应器件的加工,月生产能力为4英寸片5000片。该生产线于1998年4月通过了ISO9002质量体系认证,生产过程采用SPC统计技术进行控制。双极电路加工生产:具有完整的双极电路加工生产的全部工艺:光刻、埋层扩散、外延、隔离、磷穿透、基区离子注入、发射区扩散、电子束蒸(或溅射)铝、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产。电路版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥5μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产双极开关电路、模拟电路、数模混合电路、高压(60V ̄90V)双极电路等。CMOS电路加工生产:具有完整的CMOS电路加工生产的全部工艺:光刻、P阱或N阱、离子注入、Si,3N,4、多晶硅、RIE、扩散氧化、电子束蒸AL(或溅射Al-Si)、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路及版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产,版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥4μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产硅栅或铝栅的数字电路,模拟电路,低压低耗电路等。功率器件加工生产:具有完整的VDMOS、TGBT等中小功率及大功率器件,加工生产的全部工艺:外延、光刻、RIE、离子注入、氧化扩散、减薄、背面金属化、功能测试等。可根据用户要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行批量加工生产。结型场效应晶体管(JFET)加工生产:具有完整的JFET加工生产的全部工艺及参数控制检测方法;外延、光刻、扩散、氧化、RIE,减薄、背面金属化,Vp调节及控制软件等。可根据用户提出的参数要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行加工生产。
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一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开一种III‑V族半导体MOSHEMT器件及其制备方法,其组分渐变缓冲层降低III‑V半导体之间晶格失配,减少位错引进的缺陷。 同时该器件结构不仅降低MOS界面态密度,并且通过对外延材料采用高In组分In0.7Ga0.3As/In0.6Ga0.4As/In0.5Ga0.5As复合沟道设计以及势垒层和缓冲层平面处的双掺杂设计充分的提高了2‑DEG的浓度与电子迁移率,降低了沟道的方块电阻。 本发明具有二维电子气浓度高、沟道电子迁移率大、器件特征频率和振荡频率高和制造工艺简单易于实现等特点。
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新型功率半导体器件关键技术研究及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该成果为解决目前国际上高压集成电路向薄层发展所带来的纵向耐压瓶颈以及中国受限于国外在高端功率半导体器件和集成电路方面的垄断和禁运问题,首次提出了功率半导体体内场降低理论并解决了相应的设计关键技术;在行业顶级刊物上发表了系列居于国际领先水平的器件新结构;开发了目前国际最薄导电层的1微米SOI高低压兼容工艺,在此工艺基础上研制出国际先进水平的PDP显示屏驱动电路和系列AC-DC高压集成电路;研制出参数全面超过国外的高反压器件,并已批量应用于飞机飞行控制系统,打破了国外在该类器件上对我国的封锁。成果获得授权专利10项。形成企业标准12项。发表SCI和EI收录文章30篇,共计产生经济效益8亿多元。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标 类金刚石半导体薄膜特点: 1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。 2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。 3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。 4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。 5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。 6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。 二、技术成熟程度 本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。 三、应用范围 类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。 四、投产条件和预期经济效益 投产条件: 1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。 2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。 预期经济效益: 本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。 五、合作方式 合作开发
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一种横向高压功率半导体器件的结终端结构
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一种横向高压功率半导体器件的结终端结构,属于半导体功率器件技术领域。通过将横向高压功率半导体器件的曲率终端部分的N型漂移区长度缩短,使得N型漂移区与P-well区间隔一定距离,间隔部分以P型衬底代替,相当于引入P型衬底的附加电荷,使得原来的P-well区与N型漂移区构成的pn结处的电场峰值降低,同时在P型衬底与N型漂移区构成的pn结处引入新的电场峰值,而且增大了曲率终端的曲率半径,避免电力线的过于集中,提高器件的击穿电压。其中N型漂移区表面还可与表面RESURF结构或超结结构相结合。本发明可以减小器件曲率终端的宽度,节约器件版图面积,并且与CMOS工艺相兼容,利用本发明可制作性能优良的高压、高速、低导通损耗的横向高压功率器件。
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类金刚石薄膜半导体光电性能和应用的研究
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目特点和技术指标类金刚石半导体薄膜特点:1.宽带隙并且可在2ev~5ev范围内调节。2.高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度。3.可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作。4.可能在大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等半导体器件获得应用。5.具有很高的电子亲和势,可用于制备各种微真空器件的冷阴极。6.制造成本低。以甲烷、乙炔等气体为原料采用PECVD等方法生长。二、技术成熟程度本项目处于探索阶段,先测量和分析人工生长的类金刚石薄膜各种半导体光电性能,如禁带宽度、导电类型、迁移率、掺杂浓度、介电常数、折射率、厚度等基本参数和特性,改进材料生长条件,探索类金刚石薄膜材料在半导体光电器件的可能应用。三、应用范围类金刚石半导体薄膜作为最有应用前景的宽带材料之一,可制备大功率、光电子、抗辐射、显示、紫外探测等新型半导体器件,可在高温、辐射、腐蚀等恶劣环境下工作,并有可能用于制备各种功能的微真空器件。四、投产条件和预期经济效益投产条件:1、合作伙伴最好是类金刚石半导体薄膜材料的生产或研发单位,已具有类金刚石半导体薄膜生长设备,能提供研发所需要的类金刚石半导体薄膜。2、投产资金:10万元人民币从事类金刚石薄膜半导体光电基本性能的材料和分析。若需要新建立类金刚石半导体薄膜材料生长设备,另需约30万元人民币。预期经济效益:本项目是源头创新的研发工作。先投入少量经费开展类金刚石薄膜半导体基本性质的研究,改进现有薄膜材料生长工艺,使所生长的薄膜材料能适应半导体器件的要求;再探索用类金刚石薄膜材料研发各种新型半导体器件的可能性并尽快研发出适合市场需要的新型半导体器件。五、合作方式合作开发
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半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
为了使CMOS电路中的上升及下降工作速度相同,因其载流子迁移率不同,就需要使P型MOS晶体管和N型MOS晶体管的面积不同。因其面积的不均衡而妨碍了提高半导体器件的集成度。采取在(100)面及(110)面双方具备沟道区的三维结构来构成NMOS晶体管和PMOS晶体管,以使两晶体管的沟道区及栅绝缘膜的面积彼此相等。由此,在使栅绝缘膜等的面积彼此相等的同时,能够使栅电容也相等。并且与现有技术相比能够将基板上的集成度提高到2倍。
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快速开关功率绝缘栅半导体器件
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种绝缘栅半导体器件(30),包括栅极(34)、源极端子(36)、漏极端子(38)和栅极处的可变输入电容。该器件导通时的输入电容(Cfiss)和该器件截止时的输入电容(Ciiss)之间的比值小于2,并且优选地基本上等于1。在本发明的一个实施方式中,这是通过栅极处的有效厚度dins小于最小厚度的绝缘层(32)来实现的。
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半导体器件及其操作方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种梳状煤粉均衡阀,以解决燃煤电厂现普遍采用的可调缩孔在带粉运行的情况下不能对一次风管道阻力进行有效调节,从而不能对一次风煤粉流量进行有效调节的问题。该梳状煤粉均衡阀包括阀芯(1)、外壳(2)、轴承(3)和电动执行机构(4);所述阀芯(1)由叶片(5)和转动轴(6)组成;其特征在于:所述叶片(5)成梳状依次排布在转动轴(6)上,所述转动轴(6)通过轴承(3)与外壳(2)连接,所述阀芯(1)在管道中可0-90度旋转。本发明所述的梳状煤粉均衡阀在带粉运行的情况下,仍可以灵活有效地对管道阻力进行连续地调节,从而能够达到使各一次风管风粉分配更加均匀,使燃烧得到优化的目的。
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基于量子物理模型的TCAD仿真软件
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
p 技术原理 随着半导体技术进入10纳米以下节点,单个半导体器件的物理尺寸已经达到原子级。例如7纳米节点下的FinFET沟道宽度只有20~30个原子。在这样的尺度下,器件的具体原子结构(如晶格位移,掺杂子位置及原子缺陷等)以及量子物理效应(如栅极氧化层隧穿,源-漏隧穿和能量量子化等),对器件的性能和特性有决定性的影响。由于极端尺度微缩导致的电流泄漏,缺陷和结构波动成为器件性能,材料加工,封装和制造的严重问题。此外,许多新兴半导体器件甚至直接利用量子效应作为工作原理,如电子自旋器件和量子隧穿三极管等。对这些新兴器件的模拟必须考虑量子效应和原子细节。 TCAD工具是电子设计自动化EDA工具链的重要一环,包括器件和制程仿真。所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。但现有TCAD软件主要基于经典半导体模型。这类经典模型将材料作为连续体处理,并且在基础方程中不考虑量子物理效应,因此难以模拟10纳米以下节点的器件。因此,先进半导体技术的发展迫切需要新一代具备量子物理及原子细节模拟能力的TCAD工具。此外TCAD工具是目前中国EDA领域的一个空白。中国芯片制造商等都是采用美国的TCAD工具。随着中国芯片技术将加快向先进技术节点(如7纳米)迈进,对先进TCAD工具有迫切需求。 我们开发的量子物理模型TCAD仿真软件QuantumSim,通过数值求解薛定谔方程,可以准确模拟纳米器件的材料及电气特性。同时也填补了中国先进TCAD工具领域的空白。我们的软件具有以下技术特点:采用DFTB+NEGF量子物理模型,能够在取得相当高的模拟精度的同时维持合理的计算复杂度。在量子模型中考虑电子-声子作用,可对纳米器件进行第一性原理的量子力学模拟;同时也考虑电子-光子作用,可仿真纳米光电器件。自主研发多种快速矩阵算法和大规模并行计算技术,大大缩短器件模拟的耗时,目前已可处理10万原子的结构。创新的量子/经典多尺度混合仿真,使真实纳米电子器件的量子力学模拟成为可能。 技术先进性 随着半导体器件尺寸的不断缩小,通过量子输运理论模拟深度纳米电子器件电学和光学特性的是过去十年EDA和计算物理的热门领域。通常,量子输运需要解决的是,与两个或多个不同化学势的电极接触的纳米电子器件中载流子输运描述。这本质上是一个量子开放体系的非平衡问题。这个问题的精确描述需要一个包含量子力学与非平衡统计物理的理论框架。非平衡格林函数方法(non-equilibrium Green function, NEGF )为量子输运问题提供一个有力工具。NEGF方法通过构造一个特殊的Keldysh时间路径,使得非平衡态的物理问题可以用类似于平衡格林函数的方法处理。从1990年代起,NEGF方法逐渐成为量子输运领域的主流方法。 目前可供学术界和工业界使用的可包含原子特征的纳米器件TCAD工具仍然比较稀少,但世界主流的TCAD软件供应商已经认识到基于量子物理的原子级TCAD工具对未来半导体技术发展的重要性,正纷纷进入该领域。世界最大的EDA公司美国的Synopsys 2017底收购OuantumWise,将其变为OuantumATK并集成于自身的TCAD平台。另一家主流TCAD公司,美国的Silvaco于2018年与普渡大学合作,利用其 NEOM5量子物理仿真器开发新一代的原子级TCAD工具。 在我们多年量子物理仿真研究的基础上,我们开发了一套基于第一性原理的,能够有效处理开放体系下电子输运问题的量子力学模拟方法,并基于此方法开发了具有并行计算能力的量子物理TCAD软件QuantumSim,在行业内获得了广泛的认可。我们技术的先进性在于:i)能够对复杂体系的电子输运问题进行稳态和时间域模拟;ii)采用DFTB模型,能够取得与DFT模型可比较精度的结果,但大大减少计算时间。iii) 采用创新的多尺度QM/EM框架,对于整个器件计算分为核心和非核心区域,对于核心区域,采用精确但耗时的量子力学模型,对于非核心区域,采用半经典电磁模型,计算速度可大大加快。iv)自主研发多种稀疏矩阵快速算法和模型降阶技术,计算效率处于世界领先位置。 应用市场 在开发新型半导体工艺和器件时,TCAD仿真方法用于减少高成本且耗时的晶圆测试,并且可以提供完整的物理信息帮助。具体来说,在工艺开发层面TCAD工具有以下好处:可避免复杂的系统和高投入;每一步工艺的可视性强;开发周期短。在测试层面,可避免复杂的系统和高投入;可在工艺工程中进行分步测试;方便快捷。 所有领先的半导体公司在整个技术开发周期均使用了TCAD工具。在技术开发的早期阶段,TCAD工具允许工程师探索产品设计的替代方案,如设计衬底以增强沟道迁移率,并在试验数据获取困难的情况下仍满足性能目标。在工艺集成阶段,工程师可使用TCAD工具允许工程师仿真分组实验,如试验设计(DOE)以全面了解工艺特征并优化工艺,从而减少在实际晶圆上的试验运行以节省时间和成本。在大批量生产阶段,TCAD工具提供高级工艺控制机制,因此可提高参数成品率。 /p
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集成电路、半导体器件芯片加工
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
项目介绍:前工艺线是由进口仪器设备装备的半导体集成电路及器件芯片加工生产线。可从事双极电路、CMOS电路、功率器件有结型场效应器件的加工,月生产能力为4英寸片5000片。该生产线于1998年4月通过了ISO9002质量体系认证,生产过程采用SPC统计技术进行控制。双极电路加工生产:具有完整的双极电路加工生产的全部工艺:光刻、埋层扩散、外延、隔离、磷穿透、基区离子注入、发射区扩散、电子束蒸(或溅射)铝、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产。电路版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥5μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产双极开关电路、模拟电路、数模混合电路、高压(60V ̄90V)双极电路等。CMOS电路加工生产:具有完整的CMOS电路加工生产的全部工艺:光刻、P阱或N阱、离子注入、Si,3N,4、多晶硅、RIE、扩散氧化、电子束蒸AL(或溅射Al-Si)、表面钝化、功能测试等。可根据用户需要进行电路及版图设计,也可由用户设计,代用户加工生产,版图设计的主要要求如下:最细线宽:≥4μm;套刻间距:2μm;引线孔:≥4×4μm'2;铝线宽度:≥8μm;铝线间距:≥4μm。该生产线可批量加工生产硅栅或铝栅的数字电路,模拟电路,低压低耗电路等。功率器件加工生产:具有完整的VDMOS、TGBT等中小功率及大功率器件,加工生产的全部工艺:外延、光刻、RIE、离子注入、氧化扩散、减薄、背面金属化、功能测试等。可根据用户要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行批量加工生产。结型场效应晶体管(JFET)加工生产:具有完整的JFET加工生产的全部工艺及参数控制检测方法;外延、光刻、扩散、氧化、RIE,减薄、背面金属化,Vp调节及控制软件等。可根据用户提出的参数要求进行版图设计及加工生产,也可按用户设计进行加工生产。

