导读:本文包含了负电容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:电容,晶体管,阈值,效应,低功耗,材料,电场。
负电容论文文献综述
李珍,翟亚红[1]（2019）在《铁电负电容场效应晶体管器件的研究》一文中研究指出铁电负电容场效应晶体管作为一种新型半导体器件,利用铁电材料的负电容效应可使晶体管的亚阈值摆幅突破理论极限值60 mV/dec,是未来低功耗晶体管领域最具有前途的器件之一。该文研究并建立了铁电负电容场效应晶体管的器件模型,采用Matlab软件对负电容场效应晶体管的器件特性进行了研究分析,获得了亚阈值摆幅为33.917 6 mV/dec的负电容场效应晶体管的器件结构,探究了铁电层厚度、等效栅氧化层厚度及不同铁电材料对负电容场效应晶体管亚阈值摆幅的影响。(本文来源于《压电与声光》期刊2019年06期）
麦满芳,朱传云,李矩明,马信洲[2]（2019）在《基于铁电薄膜的Al/PVDF/SiO_2/n-Si结构的负电容效应研究》一文中研究指出采用旋涂法制备了基于铁电聚合物薄膜的Al/PVDF/SiO_2/n-Si(MFIS)结构。通过测量MFIS结构的电容-频率特性和电容-电压特性,观察到负电容效应。测量频率越低,正向偏压越大,负电容效应越显着。在时域中,施加脉冲电压,出现瞬态电流随时间增大的电感现象。研究结果表明,MFIS结构中的负电容效应是一种电感现象。构建能带图分析MFIS结构中负电容效应的产生原因,是由于大量电子注入到界面中被捕获使得电流的相位落后于电压导致。基于铁电薄膜的负电容MFIS结构有望应用于低功耗器件中。(本文来源于《电子元件与材料》期刊2019年11期）
王步冉,李珍,谭欣,翟亚红[3]（2019）在《铁电负电容可测试性的仿真研究》一文中研究指出铁电材料具有负电容特性,可应用于新一代超低亚阈值摆幅晶体管中。由于铁电负电容具有准静态特性,在实际测试中,难以直接观测到单独铁电电容的负电容现象。基于"Ginzburg-Landau"模型,采用TCAD软件,构建了紧凑的HfO_2铁电电容结构,并通过仿真获得了匹配的RC电路参数,验证了负电容特性。同时,仿真研究了外加电压幅值与串联电阻阻值对铁电电容负电容效应可测试性的影响。(本文来源于《微电子学》期刊2019年05期）
王步冉,李珍,谭欣,翟亚红[4]（2019）在《SOI铁电负电容晶体管亚阈值特性研究》一文中研究指出随着微电子技术进入纳米领域,功耗成为制约技术发展的主要因素,因此,低功耗器件成为半导体器件领域的研究热点。负电容场效应晶体管基于铁电材料的负电容效应可有效地降低器件的亚阈值摆幅,从而降低器件的功耗。该文设计了一种基于绝缘体上硅(SOI)结构的铁电负电容场效应晶体管,利用TCAD Sentaurus仿真工具对负电容晶体管进行仿真研究,得到了亚阈值摆幅为30.931 mV/dec的负电容场效应晶体管的器件结构和参数。最后仿真研究了铁电层厚度、等效栅氧化层厚度对负电容场效应晶体管亚阈值特性的影响。(本文来源于《压电与声光》期刊2019年05期）
张浩,刘宗政,陈圣兵,宋玉宝,张志秋[5]（2019）在《基于负电容的压电超材料隔声特性展宽方法》一文中研究指出0引言随着机械装备向大型化、重载化、高速化发展,引发的低频噪声问题日益突出。然而,传统隔声技术受制于质量定律,使得轻质低频隔声成为难题,迫切需要在隔声新理论、新技术和新方法等方面取得突破。近十年来,在弹性介质基体中嵌入亚波长局域振子所构成的声学超材料,具有自然界的声学材料所不具备的超常物理参数,极大地提高了人们操控声波的能力,为轻质、低频隔声提供了一种可(本文来源于《2019年全国声学大会论文集》期刊2019-09-21）
[6]（2019）在《微电子所在新型负电容FinFET器件研究取得进展》一文中研究指出近日,中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心,面向5纳米及以下节点高性能和低功耗晶体管性能需求,基于主流后高K金属栅(HKMG-last)叁维FinFET器件集成技术,成功研制出高性能的负电容FinFET器件。现有硅基晶体管受玻尔兹曼热力学限制,室温下亚阈值摆幅SS≥60mV/dec,阻碍了工作电压的继续降低。当集成电路技术进入5纳米及以下节点,随着集成度的持续增加,(本文来源于《中国粉体工业》期刊2019年03期）
谭欣[7]（2019）在《铁电负电容晶体管的仿真和研究》一文中研究指出铁电负电容晶体管的亚阈值斜率可低于60mV/dec的理论极限,是未来突破晶体管工作电压V_(DD)和功耗的关键技术之一。自2008年铁电负电容晶体管的概念被提出以来,该晶体管因简单的器件结构和优异的电学性能而一直受到业界学者的广泛关注。相比传统晶体管,负电容晶体管应用于低功耗电路具有两大优势:(1)亚阈值斜率可低于60mV/dec,降低电路工作电压的同时开关电流比不下降,静态泄露电流不增加;(2)器件尺寸更小,减小电路面积。然而,这种基于具有负电容特性铁电材料的晶体管,目前仍面临负电容的不稳定性、铁电翻转对其性能的影响、精确模型欠缺等一系列问题。首先,本文研究分析了负电容的物理机理和数学模型,利用TCAD软件仿真了铁电负电容的瞬态响应,研究了铁电材料种类和参数对器件性能的影响。另外,本文通过仿真测定了负电容的滞回曲线,可以使用该曲线和实验数据拟合得到精确的负电容模型参数。其次,本文还研究设计了一种双栅铁电负电容晶体管器件,利用Sentaurus生成了该器件的叁维结构,并仿真与研究了其电学性能,仿真结果证实在双栅负电容晶体管沟道长度为40nm时,铁电电容与氧化层电容的迭栅结构具有良好的栅控能力,饱和电流和关断电流比大于10~5,即具有很高的开关电流比,同时器件的SS最低可达53mV/dec。另外,本文研究设计了一种基于200nm SOI工艺的铁电负电容晶体管,利用Sentaurus的结构仿真和器件仿真工具得到了SOI负电容晶体管的电学性能,该SOI负电容晶体管的亚阈值摆幅SS最小可达30mV/dec,并通过仿真软件检测SOI负电容晶体管的沟道界面电压证实了负电容具有栅压放大作用。在实现低亚阈值摆幅的同时,SOI负电容晶体管的饱和电流和关断电流比大于10~(10),具有很好的开关特性。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）
谭欣,翟亚红[8]（2019）在《铁电负电容晶体管的研究进展》一文中研究指出铁电负电容晶体管的亚阈值斜率可低于60 mV/dec的理论极限,是未来突破晶体管工作电压VDD和器件尺寸进一步减小瓶颈的关键。自2008年低功耗负电容晶体管的概念被提出以来,该晶体管因简单的器件结构和优异的电路性能而一直受到业界学者的广泛关注。然而,这种基于具有负电容特性铁电材料的晶体管的缺点也日渐凸显,特别是负电容的不稳定性对该晶体管的应用造成严重阻碍。相比传统晶体管,负电容晶体管应用于低功耗电路具有两大优势:(1)亚阈值斜率可低于60 mV/dec,降低电路工作电压的同时开关电流比不会下降,静态泄露电流不增加;(2)器件尺寸更小,减小电路面积。然而,负电容晶体管由于铁电材料的滞回特性,在开关电路中具有严重的滞回现象,导致电路逻辑紊乱,无法正常工作。不仅如此,负电容成因的复杂性也使其建模非常困难。因此,近十年来除研究铁电材料种类和参数对器件性能的影响外,研究者们还整理出了决定滞回现象的关键因素,并提出了有效抑制滞回现象的方法。目前,通过调整铁电负电容和晶体管电容的比例,滞回窗口已经可以减小到近乎为零。而与实验图形较吻合的负电容数学模型直到2017年才出现,但模型中的数据还没有科学的测定方法,目前还处于发展完善阶段,仍需要大量的研究和探索。负电容晶体管制备过程简单,工艺和标准CMOS工艺兼容,基底MOSFET制作完成后,将具有负电容特性的铁电材料沉积在栅上形成迭栅。负电容晶体管制作的难点在于稳固铁电和氧化物界面、减少缺陷空位。目前,国内外已出现流片成功的负电容晶体管,成品测试的最小亚阈值斜率可达16 mV/dec,但滞回现象出现的概率非常大,并且在提高器件的疲劳性和稳定可靠性方面还需要投入更多的研究。使用频率较高的负电容材料有PbZrTiO3(PZT)、SrBi2Ta2O9(SBT)、P(VDF-TrFE)、铪基氧化物等,其中铪基氧化物因环保、体积小、性能优异被认为是可投入实际生产的铁电负电容材料。本文探讨了铁电负电容晶体管的工作原理,分析了负电容特性的物理机理和实验测试方法,给出国际上各研究机构在负电容晶体管(NCFET)方面的研究进展情况,最后分析了未来NCFET在器件结构、材料及可靠性方面的发展问题。(本文来源于《材料导报》期刊2019年03期）
董亚科,姚宏,杜军,赵静波,姜久龙[9]（2018）在《负电容声子晶体带隙特性研究》一文中研究指出外接负电容的声子晶体具有可调的等效弹性模量。通过改变外接负电容的电容值,可改变等效介质的弹性模量。该文理论计算了等效弹性模量,结合位移矢量分析了带隙的产生原因及其影响因素。研究表明,外接负电容声子晶体具有可调的低频带隙,带隙随着外接负电容的变化而变化。(本文来源于《压电与声光》期刊2018年06期）
马东波[10]（2018）在《基于负电容效应的SBT铁电栅场效应晶体管物理模型》一文中研究指出铁电场效应晶体管是在传统的金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOS管)的基础上把传统栅极氧化物材料换成铁电材料。近些年来,由铁电场效应晶体管构成存储单元的铁电存储器得到了人们的广泛关注,被公认为下一代最具潜力的存储器之一。因为这类铁电存储器具备一些优良特性,包括存储速度快、不易挥发和抗辐射性能好等等。随着信息化社会进程的加深,芯片集成度不断提高,功耗问题是摆在人们面前的一个严峻问题。研究表明,铁电场效应晶体管的负电容效应可以减小亚阈值摆幅进而有效的降低晶体管功耗。基于此,本论文通过理论建模与数值分析相结合的办法,重点研究铁电场效应晶体管的负电容效应。具体内容和结论如下:(1)基于Landau-Ginzbug-Devonshire唯象模型、泊松方程以及电流连续性方程,建立负电容SBT铁电栅场效应晶体管(FeFET)温度模型,并分析温度对其电学性能的影响,计算结果表明,温度对负电容SBT场效应晶体管的电学性能有一定的影响:在一定温度范围内(290 K～380K),当温度减小时,栅电容得到放大,硅表面势放大能力增强,亚阈值摆幅降低。该结果对设计低功耗场效应管有较好的指导意义。(2)在已经建立的SBT-MFS-NC-FET物理模型的基础上,计算不同的硅衬底掺杂浓度对负电容SBT铁电场效应晶体管的电学性能的影响,我们得到以下结论:在一定掺杂浓度范围内(1017～1020/m3),当增加硅衬底掺杂浓度时,电压放大系数大小不变,但是发生陡增现象对应的栅电压左移,亚阈值摆幅降低,亚阈值特性变好。(3)在已经建立的SBT-MFS-NC-FET物理模型的基础上,我们计算了不同铁电层厚度对负电容SBT场效应晶体管的电学性能的影响,得到以下结论:在一定铁电层厚度范围内(5～35 nm),当铁电层厚度变大时,栅电容得到放大,硅表面势放大能力增强,亚阈值摆幅降低,该结论对优化负电容FeFET性能具有一定的参考价值。(4)在已经建立的SBT-MFS-NC-FET物理模型的基础上,我们进一步考虑金属电极-铁电界面层效应,分析了不同界面层厚度对器件性能的影响,得到以下结论:在一定范围内减小界面层厚度,硅表面势的放大能力增大,亚阈值摆幅变小,晶体管操作电压降低。这对低功耗新型铁电场效应晶体管的设计具有很好的指导意义。(本文来源于《湘潭大学》期刊2018-05-01）
负电容论文开题报告
（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：
采用旋涂法制备了基于铁电聚合物薄膜的Al/PVDF/SiO_2/n-Si(MFIS)结构。通过测量MFIS结构的电容-频率特性和电容-电压特性,观察到负电容效应。测量频率越低,正向偏压越大,负电容效应越显着。在时域中,施加脉冲电压,出现瞬态电流随时间增大的电感现象。研究结果表明,MFIS结构中的负电容效应是一种电感现象。构建能带图分析MFIS结构中负电容效应的产生原因,是由于大量电子注入到界面中被捕获使得电流的相位落后于电压导致。基于铁电薄膜的负电容MFIS结构有望应用于低功耗器件中。
（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。
负电容论文参考文献
[1].李珍,翟亚红.铁电负电容场效应晶体管器件的研究[J].压电与声光.2019
[2].麦满芳,朱传云,李矩明,马信洲.基于铁电薄膜的Al/PVDF/SiO_2/n-Si结构的负电容效应研究[J].电子元件与材料.2019
[3].王步冉,李珍,谭欣,翟亚红.铁电负电容可测试性的仿真研究[J].微电子学.2019
[4].王步冉,李珍,谭欣,翟亚红.SOI铁电负电容晶体管亚阈值特性研究[J].压电与声光.2019
[5].张浩,刘宗政,陈圣兵,宋玉宝,张志秋.基于负电容的压电超材料隔声特性展宽方法[C].2019年全国声学大会论文集.2019
[6]..微电子所在新型负电容FinFET器件研究取得进展[J].中国粉体工业.2019
[7].谭欣.铁电负电容晶体管的仿真和研究[D].电子科技大学.2019
[8].谭欣,翟亚红.铁电负电容晶体管的研究进展[J].材料导报.2019
[9].董亚科,姚宏,杜军,赵静波,姜久龙.负电容声子晶体带隙特性研究[J].压电与声光.2018
[10].马东波.基于负电容效应的SBT铁电栅场效应晶体管物理模型[D].湘潭大学.2018
论文知识图
