导读:本文包含了器件退化论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:载流子,应力,器件,效应,氧化物,薄膜,半导体。
器件退化论文文献综述
王志铭,周东,郭旗,李豫东,文林[1]（2019）在《γ辐照导致中波碲镉汞光伏器件暗电流退化的机理研究》一文中研究指出针对红外探测器在空间应用中受到高能粒子辐照后暗电流退化的问题,开展γ射线对中波碲镉汞(HgCdTe)光伏器件暗电流影响的研究。在室温和77 K温度下,利用60Co-γ射线对HgCdTe器件进行辐照试验,辐照试验结束后对低温辐照器件进行77 K低温退火和室温退火。通过比较γ辐照前后和退火后器件的I-V特性、R-V特性和零偏动态电阻R0参数,分析了γ辐照对HgCdTe器件暗电流的影响机制。试验结果表明:在总剂量为7 Mrad(Si)照条件下,器件暗电流未出现明显的退化;在77 K温度辐照条件下,器件暗电流随着总剂量的增加而增加,且暗电流退化幅度与辐照过程中的偏置有关。研究表明暗电流的退化源于γ辐照在器件中造成电离损伤,导致器件HgCdTe化层中的界面态和空穴陷阱电荷密度增加。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年09期）
赖莉萍,张万智涵,张万通[2]（2019）在《光伏器件响应退化的主要因素分析》一文中研究指出随着光伏器件在军事及民用领域的广泛使用,光伏器件的光电响应性能越来越重要,但是发现光伏器件在使用过程中会出现不同程度的响应退化现象,响应退化严重影响光伏器件的光电响应性能。因此,主要研究分析导致光伏器件响应退化的原因及其机理,主要包括器件初始的光致衰减、器件材料本身的缺陷以及器件的老化衰减、破坏性因素导致的器件功率骤然衰减的原因,对提高光伏器件的输出响应起到推动作用。(本文来源于《科技经济导刊》期刊2019年18期）
石磊,陈旭华[3]（2019）在《功率VDMOS器件高温直流应力下退化及失效机理研究》一文中研究指出研究了垂直双扩散金属氧化物半导体(VDMOS)功率器件在高温和直流应力下的退化和失效过程及机理。测量了栅极阈值电压[U_(GS(th))]、栅极-源极漏电流(I_(GSS))、静态漏极-源极通态电阻[R_(DS(on))]、漏极-源极击穿电压(U_(DSS)),发现R_(DS(on))在应力时间672～864 h范围内开始变大直至测试结束,其他各项电学参数总体保持稳定。测量了器件结到热沉的热阻(R_(TH)), R_(TH)保持稳定。研究表明器件的栅极、漏极、器件内部结构和焊料、管壳基本不受应力影响。对烧毁的器件进行微区分析,扫描电镜图片表明损坏区域在源极上表层和源极引线位置,和电学参数、R_(TH)值的分析相一致。R_(DS(on))的增加是由包括引线在内的源极封装和源极欧姆接触电阻增大导致,超过阈值时将导致器件烧毁。研究结果有助于提高恶劣工况下的VDMOS功率器件可靠性。(本文来源于《上海第二工业大学学报》期刊2019年01期）
杨翰琪,刘小红,吕康,魏家行,孙伟锋[4]（2018）在《5 V pMOS器件的热载流子注入退化机理》一文中研究指出研究了低压pMOS器件热载流子注入HCI(Hot-Carrier Injection)退化机理,分析了不同的栅压应力下漏极饱和电流(Idsat)退化出现不同退化趋势的原因。结合实测数据并以实际样品为模型进行了器件仿真,研究表明,快界面态会影响pMOS器件迁移率,导致Idsat的降低;而电子注入会降低pMOS器件阈值电压(Vth),导致Idsat的上升。当栅压为-7.5 V时,界面态的产生是导致退化的主要因素,在栅压为-2.4 V的应力条件下,电子注入在热载流子退化中占主导作用。(本文来源于《电子器件》期刊2018年05期）
宋海洋[5]（2018）在《高温动态栅应力下SiC基VDMOS器件退化机理研究》一文中研究指出碳化硅(Silicon Carbon,SiC)基垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(Vertical Double Diffused Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,VDMOS)由于具有导通损耗低、击穿电压和功率密度高等优势,在电力电子系统中有着广泛的应用。然而,由于长期处于高温高栅压的工作环境中,这会引发导通电阻增大或关断电流增加等问题。目前的研究仅局限于静态栅应力下的退化机理及模型,对器件实际应用更具指导意义的动态栅应力研究还没有全面展开。本论文旨在揭示动态栅应力下SiC基VDMOS器件的退化机理并建立相关参数的退化寿命模型。首先通过计算机仿真和理论分析相结合,研究论证了用于SiC器件界面损伤和氧化层注入电荷表征的亚阈值区I-V曲线法、CV曲线法和CP电流法。其次,将动态栅应力分为高电平应力阶段、零电平应力阶段和瞬态应力阶段,研究了不同动态栅应力条件对器件退化造成的影响。研究发现,在高电平应力阶段,由于界面态密度的增大以及不断陷入到氧化层陷阱中的电荷,造成了阈值电压随应力时间的持续漂移,而且高温和高压都会加速界面态形成并激活更多的栅氧化层陷阱;零电平应力阶段存在的电荷退陷阱效应使得阈值电压退化量存在部分恢复,且随温度增加,恢复速度越慢;瞬态应力阶段与高电平应力阶段对退化的影响并无本质区别,且栅脉冲的频率和上升下降沿时间对器件退化速度没有明显影响。根据上述研究得出的结论,提出了动态栅应力下器件寿命模型的建模思路和方法,从而建立了SiC基VDMOS器件在动态栅应力下的阈值电压Vth的寿命预测模型,与测试结果相比,模型误差小于15%。本文所揭示的动态栅应力退化机理与相关寿命模型为工业中SiC基VDMOS器件的寿命考核与可靠性研究提供了一定的理论指导。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-11）
方云超[6]（2018）在《600V高压LDMOS器件热载流子退化机理及寿命模型研究》一文中研究指出横向双扩散金属氧化物半导体晶体管(Lateral Double Diffused Metal Oxide Transistor,LDMOS),因其较高的击穿电压、较低的导通电且易与标准CMOS工艺兼容等优点,已经在功率集成电路中得到了广泛的应用。由于功率LDMOS通常工作在大电流、高功率密度、强电场及高频率等恶劣环境中,其热载流子(Hot Carrier,HC)可靠性问题尤为突出。尤其是本文研究的用于半桥驱动芯片的600V高压LDMOS,工作条件更加苛刻,面临HC可靠性问题异常严峻。因此,600V高压LDMOS器件的HC退化机理及寿命模型展开深入的理论研究意义重大。本文通过TCAD仿真和I-V特性测试结合的方法研究了600V高压LDMOS的热载流子退化机理。研究结果表明:低V_(gs)高V_(ds)下的退化机理主要是栅极场板末端热空穴的注入及界面态的产生,导致导通电阻R_(on)呈现先减小后增大的退化趋势。对于高V_(gs)高V_(ds),由于600V高压LDMOS器件直流安全工作区很窄,所以采用栅脉冲占空比加速应力的方法对其展开研究。结果表明:高栅压应力下的退化机理主要为漏端附近表面大量施主界面态的产生以及热电子的注入。此外,还研究了栅脉冲占空比、上升下降时间、脉冲频率、温度以及器件结构参数等对高栅压应力下600V高压LDMOS热载流子退化机理的影响,研究发现脉冲上升下降沿存在特殊退化机理,一方面加剧漏端施主界面态的产生,另一方面在鸟嘴处注入大量热空穴,进一步促进R_(on)的减小。最后,本文基于600V高压LDMOS器件的HC退化机理建立了R_(on)寿命预测模型,并通过实验对模型中待定参数进行了提取和验证。验证结果显示,所建立的热载流子寿命模型精度达到94%,能够较好的预测600V高压LDMOS器件R_(on)的退化趋势。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-06）
孙秋杰[7]（2018）在《1.2kV碳化硅JBS器件HTRB可靠性测试与退化机理研究》一文中研究指出第叁代宽禁带半导体SiC材料因具有良好的电学和物理特性而被广泛地研究和应用。和传统的Si、Ge相比,高的临界击穿电场和更高的热导率,使4H-SiC成为制造高功率器件的首选。采用4H-SiC功率器件代替Si功率器件的电子系统,可以省去系统的冷却装置从而大大降低系统的体积和成本。作为4H-SiC功率半导体器件的重要器件类型之一,4H-SiC JBS二极管已经实现商业化。但是随着4H-SiC JBS二极管在功率电子电力系统中的广泛应用,4H-SiC JBS二极管仍然存在很多问题亟待解决,尤其是应用过程中暴露出的4H-SiC JBS的高温反偏应力(High-Temperature Reverse-Bias,HTRB)可靠性问题。4H-SiC JBS二极管在高温反偏应力作用下的退化机制尚不清楚。本文详细研究了以非等间距场限环(Non-equidistance FLRs)为终端结构的1.2kV4H-SiC JBS二极管在高温反偏应力作用下的电参数退化规律、退化机理以及器件结构优化方案。主要的研究方法和内容如下:首先对室温和高温反偏应力下器件的参数退化规律进行研究:在室温下,将4H-SiC JBS二极管分别置于400V、700V和1000V的反向偏压下约3.3h,每间隔20min则由Agilent B1505A器件分析仪来测试4H-SiC JBS二极管的正反向I-V特性曲线。结果表明,器件的正向特性参数很稳定,不随应力发生退化。相反,器件的反向击穿电压(V_(BR))会随应力时间和梯度的增加而增大,最终达到饱和(V_(BRSAT))。在室温下,4H-SiC JBS二极管的击穿电压在400V、700V以及1000V的反偏应力下的增量分别为50V、60V及120V。在高温反偏应力下,分别进行60℃、125℃以及175℃下的1000V的反偏应力实验,研究表明,器件的正向特性参数仍然不随应力发生退化,而V_(BR)的退化趋势和室温结果类似,但是,V_(BRSAT)随温度的升高而降低。在1000V的反偏应力下,4H-SiC JBS二极管的击穿电压在60℃、125℃以及175℃下分别增加230V、180V和150V。其次,对4H-SiC JBS二极管在室温和高温反偏应力下电参数退化机理研究:通过Sentaurus TCAD软件仿真和实测分析,我们认为器件主要的退化机理是反偏应力会诱导非等间距场限环终端结构的4H-SiC JBS二极管半导体内部空穴注入4H-SiC/SiO_2界面和SiO_2绝缘层。注入的空穴致有效界面负电荷数量N_(eff)的减少。有效界面负电荷的减小会降低4H-SiC外延层的表面耗尽并使得场限环区域的电势分布更加稀疏,从而减轻了4H-SiC JBS二极管的电场集中效应进而提高击穿电压。随着反偏应力的增加,4H-SiC JBS二极管退化机制会增强。在移除应力之后,注入到4H-SiC/SiO_2界面的空穴陷阱逐渐恢复至原来的位置,而4H-SiC JBS二极管击穿电压也逐渐恢复至初始状态。在高温反偏应力下,存在两种机制导致器件的界面处的N_(eff)减少,一方面在高压反偏应力诱导空穴注入4H-SiC/SiO_2界面,另一方面较高的温度会导致位于4H-SiC/SiO_2界面的电子发射至4H-SiC体内。最后,优化4H-SiC JBS二极管结构参数后流片和验证实验:使用Sentaurus TCAD器件仿真给出一种可以有效抑制高温反偏应力电参数漂移的器件终端改进设计,并进行流片实验。结果表明,在不增加工艺难度的情况下,减小场限环间距S_1和增加场限环的数量N_r可以有效的降低以Non-equidistance FLRs为终端结构4H-SiC JBS二极管对有效界面电荷的敏感度。流片后的芯片测试结果显示:在室温和高温下,将优化后的4H-SiC JBS二极管置于1000V的反偏应力下,优化后的4H-SiC JBS二极管击穿电压在应力过程中基本保持不变。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01）
周超,周晖,张凯锋,左华平,何延春[8]（2018）在《电致变色器件中WO_3薄膜高温环境性能退化机理》一文中研究指出目的研究ITO/WO_3/LiTaO_3/NiO_x/Al反射式无机全固态薄膜中WO_3薄膜在高温环境中的性能退化机理。方法采用直流反应磁控溅射法制备电致变色器件和WO_3单层薄膜,并进行高温加热试验。对电致变色整体器件进行反射率变化量的测试,对WO_3薄膜进行微观结构分析和电化学循环特性分析。结果电致变色器件经不同温度加热后,350℃以下,反射率变化量下降不明显,350℃以上反射率变化量明显降低,WO_3薄膜发生了非晶结构向晶体结构的转变。WO_3薄膜的电化学循环特性为:随着加热温度的升高,电致变色响应时间增大,350℃以上,响应时间急剧增大,电致变色性能降低明显,但电致变色循环稳定性更好。结论 WO_3薄膜疏松多孔的非晶结构能提供更多的离子(电子)注入和传输通道,电致变色性能更好,但疏松多孔结构循环稳定性较差。致密的晶体结构因通道闭合,离子(电子)不易注入和传输,电致变色性能较差,但致密结构循环稳定性较好。(本文来源于《表面技术》期刊2018年05期）
姚芳,王少杰,李志刚[9]（2017）在《考虑退化状态的功率器件寿命预测研究》一文中研究指出功率变流器是风机系统的核心组件,其可靠性直接影响风电系统的可靠性。风电变流器中主要的失效部件是IGBT模块,因此对IGBT模块进行寿命预测可以提高整个风电系统的可靠性。首先讨论变流器电热耦合模型中的退化参数,然后基于LESIT寿命预测模型和雨流循环计数法提出考虑IGBT模块退化状态的寿命预测方法。文中以1.2 MW风力发电系统为例,预测了网侧风电变流器中IGBT模块的寿命,并对比分析了是否考虑模块的退化状态对寿命预测结果的影响。(本文来源于《现代电子技术》期刊2017年14期）
吴银河[10]（2017）在《AlGaN/GaN HEMT器件应力退化及缺陷产生研究》一文中研究指出GaN基HEMT器件具有耐高压、耐高温以及抗辐射等特点,在功率器件领域应用广泛。尽管目前AlGaN/GaN HEMT器件的性能指标已达到较高水平,然而其可靠性仍然是影响其广泛应用的主要问题之一。特别是在高压大电流工作条件下,器件性能会逐步退化,究其本质在于器件内产生了明显的陷阱。这些陷阱的存在,不仅会引起电流崩塌、输出功率减小等问题,更严重的是会影响器件的长期寿命。基于此,本文针对AlGaN/Ga N HEMT器件在开态应力下的退化开展了深入研究。通过软件仿真,获得了缺陷对器件退化的影响规律;在此基础上,结合实验研究,探索在开态应力下影响器件退化的主要缺陷。本文首先研究了器件内不同缺陷对器件性能的影响规律。采用Sivalco仿真软件,分别对HEMT器件势垒层、缓冲层内的陷阱开展了仿真工作。通过改变陷阱的能级、浓度、时常数等参数,研究其对HEMT器件电特性退化的影响。仿真结果表明,在开态的条件下对HEMT器件的漏端施加高电压,会导致热载流子效应产生,进而引起器件退化。此外,相同条件下,缓冲层中的陷阱对HEMT器件的电特性影响更大。针对此现象,本文对比了场板结构器件与非场板结构器件的退化现象。研究结果进一步验证了热电子被缓冲层内陷阱所捕获的概率更大,且深能级的陷阱对HEMT器件电流崩塌的影响比浅能级影响要大。同时,器件在高场下的退化随着陷阱浓度的增加而增大,随着陷阱寿命的增加而减小。在此基础上,本来针对蓝宝石衬底上制备常规耗尽型HEMT器件开展了开态应力实验。实验中,分别改变栅压应力和漏压应力,对比应力前后HEMT器件电特性的变化情况,研究不同的栅压应力下和漏压应力对HEMT器件退化的影响。实验结果表明,在开态应力条件下,HEMT器件的会发生热电子效应,导致饱和漏电流降低,阈值电压正向漂移。此外,HEMT器件电特性的退化随着漏端电压的增大而增加,但随着栅端电压的增大会先增大后减小。最后,本文结合仿真与实验结果,可以发现开态应力下引起AlGaN/GaN HEMT器件电特性退化最主要的缺陷为器件缓冲层内深能级陷阱。本论文的相关研究结果可为后续高可靠HEMT器件的制备提供重要的技术指导。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2017-04-01）
器件退化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着光伏器件在军事及民用领域的广泛使用,光伏器件的光电响应性能越来越重要,但是发现光伏器件在使用过程中会出现不同程度的响应退化现象,响应退化严重影响光伏器件的光电响应性能。因此,主要研究分析导致光伏器件响应退化的原因及其机理,主要包括器件初始的光致衰减、器件材料本身的缺陷以及器件的老化衰减、破坏性因素导致的器件功率骤然衰减的原因,对提高光伏器件的输出响应起到推动作用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
器件退化论文参考文献
[1].王志铭,周东,郭旗,李豫东,文林.γ辐照导致中波碲镉汞光伏器件暗电流退化的机理研究[J].红外与激光工程.2019
[2].赖莉萍,张万智涵,张万通.光伏器件响应退化的主要因素分析[J].科技经济导刊.2019
[3].石磊,陈旭华.功率VDMOS器件高温直流应力下退化及失效机理研究[J].上海第二工业大学学报.2019
[4].杨翰琪,刘小红,吕康,魏家行,孙伟锋.5VpMOS器件的热载流子注入退化机理[J].电子器件.2018
[5].宋海洋.高温动态栅应力下SiC基VDMOS器件退化机理研究[D].东南大学.2018
[6].方云超.600V高压LDMOS器件热载流子退化机理及寿命模型研究[D].东南大学.2018
[7].孙秋杰.1.2kV碳化硅JBS器件HTRB可靠性测试与退化机理研究[D].西安电子科技大学.2018
[8].周超,周晖,张凯锋,左华平,何延春.电致变色器件中WO_3薄膜高温环境性能退化机理[J].表面技术.2018
[9].姚芳,王少杰,李志刚.考虑退化状态的功率器件寿命预测研究[J].现代电子技术.2017
[10].吴银河.AlGaN/GaNHEMT器件应力退化及缺陷产生研究[D].西安电子科技大学.2017
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