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学者姓名:李调阳
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Abstract :
采用脉冲激光沉积技术生长出非晶氧化铟镓锌(Indium-gallium-zinc-oxide,IGZO)半导体沟道,并基于微纳加工工艺制备出高性能背栅场效应晶体管,系统研究了沉积温度、氧气压强、后退火对器件电学特性的影响.结果表明,最佳沉积温度为200℃,且随着氧气压强的增加,IGZO场效应晶体管的阈值电压单调正移,当氧气压强为15 Pa时,器件阈值电压大于0 V,晶体管从耗尽型转变到增强型,同时电流开关比提升了5个数量级达到107,提取得到的场效应迁移率为11.8 cm2/(V·s).通过X射线光电子能谱表征分析,阈值电压正移主要得益于氧气压强的增加降低了IGZO薄膜中的氧空位浓度(即载流子浓度).此外,为进一步优化器件的电学特性,在 250℃温度及Ar∶O2 氛围中进行了 2 h退火处理,IGZO场效应晶体管在阈值电压保持不变的同时,器件迁移率提升至16.1 cm2/(V·s),接触电阻从0.026 5 kΩ·mm降低至0.003 kΩ·mm.
Keyword :
场效应晶体管 场效应晶体管 氧化铟镓锌 氧化铟镓锌 脉冲激光沉积 脉冲激光沉积 迁移率 迁移率
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GB/T 7714 | 梅佳旺 , 李调阳 . 基于脉冲激光沉积的非晶IGZO场效应晶体管的性能优化 [J]. | 固体电子学研究与进展 , 2025 , 45 (1) : 82-86 . |
MLA | 梅佳旺 等. "基于脉冲激光沉积的非晶IGZO场效应晶体管的性能优化" . | 固体电子学研究与进展 45 . 1 (2025) : 82-86 . |
APA | 梅佳旺 , 李调阳 . 基于脉冲激光沉积的非晶IGZO场效应晶体管的性能优化 . | 固体电子学研究与进展 , 2025 , 45 (1) , 82-86 . |
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Abstract :
This work demonstrates a low thermal budget amorphous InWO (alpha-IWO) thin film transistor (TFT) achieving a subthreshold swing (S.S.) of 40 mV/decade without utilizing a ferroelectric gate oxide. The oxygen vacancies in alpha-IWO induce the formation of an interfacial dipole layer at the surface between alpha-IWO and SiO2/HfO2. The TFT with dipole-rich interface exhibits the S.S. value below 60 mV/decade over 2 decades of drain current. X-ray diffraction (XRD) confirmed the absence of the ferroelectric orthorhombic phase in the HfO2 layer. Besides, the low thermal budget alpha-IWO TFT also exhibits a high field effect mobility of 97 cm(2)/Vs and a large on/off current ratio of 1.8E6, while the process temperature is as low as 300 degrees C.
Keyword :
alpha-InWO alpha-InWO Annealing Annealing Capacitors Capacitors Hafnium oxide Hafnium oxide high-k engineering high-k engineering Hysteresis Hysteresis interfacial dipole layer interfacial dipole layer Logic gates Logic gates Negative capacitance-like Negative capacitance-like oxygen vacancy oxygen vacancy steep subthreshold swing steep subthreshold swing Stress Stress Thermal stability Thermal stability thin film transistor thin film transistor Thin film transistors Thin film transistors Transistors Transistors X-ray scattering X-ray scattering
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GB/T 7714 | Zhao, Zefu , Gan, Kai-Jhih , Pan, Shenglin et al. Dipole-Enhanced Low Thermal Budget Amorphous InWO TFT Achieving a Steep Subthreshold Swing of 40 mV/Decade Without Ferroelectric Layer [J]. | IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS , 2025 , 46 (3) : 436-439 . |
MLA | Zhao, Zefu et al. "Dipole-Enhanced Low Thermal Budget Amorphous InWO TFT Achieving a Steep Subthreshold Swing of 40 mV/Decade Without Ferroelectric Layer" . | IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS 46 . 3 (2025) : 436-439 . |
APA | Zhao, Zefu , Gan, Kai-Jhih , Pan, Shenglin , Wang, Shaohao , Li, Tiaoyang , Ruan, Dun-Bao . Dipole-Enhanced Low Thermal Budget Amorphous InWO TFT Achieving a Steep Subthreshold Swing of 40 mV/Decade Without Ferroelectric Layer . | IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS , 2025 , 46 (3) , 436-439 . |
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Abstract :
Time-dependent second harmonic generation (TD-SHG) is an emergent sensitive and non-contact method to qualitatively/quantitively characterize the semiconductor materials, which is closely related to the interfacial electric field. Here, the TD-SHG technique is used to study the interface quality of atomic layer deposited 15 nm HfO2/Si (n-type/p-type) samples, which is compared to the conventional electrical characterization method. A relation between the interface state density and the time constant extracted from TD-SHG is revealed, indicating that TD-SHG is an effective method to evaluate the interface state density. In addition, the dopant type and dopant density can be disclosed by resolving the dynamic process of TD-SHG. The scenario of interfacial electric field between the initial electric field and the laser-induced electric field is proposed to explain the time-dependent evolution of SHG signal. In conclusion, the TD-SHG is a sensitive and non-contact method as well as simple and fast to characterize the semiconductor materials, which may facilitate the semiconductor in-line testing.
Keyword :
dopant type/density dopant type/density high k material high k material interface state density interface state density time-dependent second harmonic generation time-dependent second harmonic generation
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GB/T 7714 | Ye, Li , Zhang, Libo , Wang, Shaotong et al. The study of interface quality in HfO2/Si films probed by second harmonic generation [J]. | JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS , 2024 , 57 (41) . |
MLA | Ye, Li et al. "The study of interface quality in HfO2/Si films probed by second harmonic generation" . | JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS 57 . 41 (2024) . |
APA | Ye, Li , Zhang, Libo , Wang, Shaotong , Zhao, Weiwei , Huang, Chongji , Gao, Wenshuai et al. The study of interface quality in HfO2/Si films probed by second harmonic generation . | JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS , 2024 , 57 (41) . |
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Abstract :
氧化铟镓锌(IGZO)具有宽带隙、高迁移率、和CMOS后道工艺兼容等优势,可用于下一代高密度三维堆叠存储器。随着IGZO场效应晶体管的尺寸不断微缩,源漏接触电阻在开态时会主导器件总电阻。因此,IGZO场效应晶体管的接触电阻优化成为需要研究的一个关键问题。本文采用原子层沉积的IGZO作为沟道并制备出场效应晶体管,探究了接触金属种类及后退火工艺对IGZO场效应晶体管接触电阻的影响。结果表明,退火前镍和钛的接触电阻相当。但在Ar/O2氛围、250℃条件下退火2小时后,采用钛接触的IGZO场效应晶体管的接触电阻降低到镍接触的8.3%,实现接触电阻低至0.86 kΩ·μm,同时阈值电压正移实现了增强型器件。与此同时,制备出超短沟长(Lch=80 nm)的IGZO场效应晶体管,开态电流高达412.2μA/μm、亚阈值摆幅为88.6 m V/dec,漏致势垒降低系数低至0.02 V/V。这些结果表明,通过优化接触金属种类及后退火条件,可实现高性能IGZO场效应晶体管,并为IGZO大规模实际应用提供新思路。
Keyword :
原子层沉积 原子层沉积 场效应晶体管 场效应晶体管 接触电阻 接触电阻 氧化铟镓锌 氧化铟镓锌
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GB/T 7714 | 王昊哲 , 李调阳 . 基于原子层沉积IGZO场效应晶体管的接触电阻优化 [J]. | 中国集成电路 , 2024 , 33 (06) : 75-81 . |
MLA | 王昊哲 et al. "基于原子层沉积IGZO场效应晶体管的接触电阻优化" . | 中国集成电路 33 . 06 (2024) : 75-81 . |
APA | 王昊哲 , 李调阳 . 基于原子层沉积IGZO场效应晶体管的接触电阻优化 . | 中国集成电路 , 2024 , 33 (06) , 75-81 . |
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Abstract :
由于AlGaN/GaN异质结界面自发极化和压电极化产生的二维电子气,使器件处于常开状态,需要施加额外的负栅极电压将其关断。而增强型p-GaN栅结构的肖特基栅漏电大,极大地限制了器件的工作电压范围。本文基于原子层刻蚀及原子层沉积技术,在硅基衬底上制备出凹槽栅增强型GaN MOS-HEMT功率器件,阈值电压为2.5 V,电流开关比>1010,衬底接地时击穿电压为760 V。基于Silvaco TCAD建立了电学输运模型,对器件的转移输出特性进行拟合,并提取模型参数。同时,基于器件-电路混合电路仿真器MixedMode建立双脉冲测试电路,首次评估了凹槽栅增强型GaN MOS-HEMT器件的开关特性。当负载电流为12 A时,器件的导通上升时间为1 ns,关断下降时间为1.6 ns,处于现有文献报道的最低值。这些结果表明,凹槽栅增强型GaN MOS-HEMT在功率器件领域具有广阔的应用前景。
Keyword :
TCAD仿真 TCAD仿真 凹槽栅 凹槽栅 增强型 增强型 开关特性 开关特性 氮化镓 氮化镓
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GB/T 7714 | 陈泽权 , 李调阳 . 凹槽栅增强型GaN功率器件的开关特性研究 [J]. | 中国集成电路 , 2023 , 32 (08) : 39-44,48 . |
MLA | 陈泽权 et al. "凹槽栅增强型GaN功率器件的开关特性研究" . | 中国集成电路 32 . 08 (2023) : 39-44,48 . |
APA | 陈泽权 , 李调阳 . 凹槽栅增强型GaN功率器件的开关特性研究 . | 中国集成电路 , 2023 , 32 (08) , 39-44,48 . |
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Abstract :
本发明公开了一种基于原子层沉积半导体沟道的凹槽型场效应晶体管生物传感器。利用原子层沉积技术优异台阶覆盖性和原子级膜厚精确控制的特点,在三维凹槽结构上依次沉积高k介质和氧化铟锡半导体,制备出三维凹槽结构场效应晶体管生物传感器。三维凹槽结构器件可克服德拜屏蔽效应的影响,实现比平面结构更大的德拜长度,可以在高离子强度溶液中检测出低浓度的疾病标志物,具有高灵敏度和快速检测的优势,在即时检测、体外诊断、生化分析等领域展现出广阔的应用前景。
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GB/T 7714 | 李调阳 , 林本慧 , 王鸣巍 et al. 一种基于原子层沉积半导体沟道的凹槽型场效应晶体管生物传感器 : CN202210567840.0[P]. | 2022-05-24 00:00:00 . |
MLA | 李调阳 et al. "一种基于原子层沉积半导体沟道的凹槽型场效应晶体管生物传感器" : CN202210567840.0. | 2022-05-24 00:00:00 . |
APA | 李调阳 , 林本慧 , 王鸣巍 , 王博 . 一种基于原子层沉积半导体沟道的凹槽型场效应晶体管生物传感器 : CN202210567840.0. | 2022-05-24 00:00:00 . |
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Abstract :
本发明公开了一种用氧化铟锡场效应晶体管检测蛋白质等电点的装置及使用方法。所述装置包括氧化铟锡场效应晶体管,所述氧化铟锡场效应晶体管从下至上依次设有衬底、高κ介质层、ITO沟道层,所述ITO沟道层的两端设有源漏电极,中部表面沉积有用于吸附蛋白质的金纳米粒子,所述源漏电极上设有绝缘层;所述氧化铟锡场效应晶体管的上部设有样品腔室,所述样品腔室的顶部设有若干个进样口和单个出样口。本发明反向利用这个“局限性”来测定蛋白质的等电点(pI):通过连续改变测试溶液的酸碱度(pH),当溶液pH与蛋白质的pI相等时,场效应晶体管的沟道电流(Ids)信号出现拐点。
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GB/T 7714 | 李调阳 , 林本慧 , 王鸣巍 . 一种用氧化铟锡场效应晶体管测定蛋白质等电点的装置及使用方法 : CN202210567980.8[P]. | 2022-05-24 00:00:00 . |
MLA | 李调阳 et al. "一种用氧化铟锡场效应晶体管测定蛋白质等电点的装置及使用方法" : CN202210567980.8. | 2022-05-24 00:00:00 . |
APA | 李调阳 , 林本慧 , 王鸣巍 . 一种用氧化铟锡场效应晶体管测定蛋白质等电点的装置及使用方法 : CN202210567980.8. | 2022-05-24 00:00:00 . |
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Abstract :
本发明提出一种检测尿液外观的传感器,所述传感器为光电检测器,以ITO FET作为光电检测元件;所述ITO FET为以透明薄膜封装的氧化铟锡场效应晶体管;ITO FET上固定有用于装载尿液样品的透明的样品池;当检测尿液外观时,以预设规格的光源照射样品池,ITO FET通过检测样品池处的透射光来对尿液样品进行定量检测;本发明可应用于尿液外观的快速、定量检测,无需专业人士操作,传感器结构简单,只需要紫外灯光源即可工作,无需专业人员操作。
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GB/T 7714 | 李调阳 , 林本慧 . 一种检测尿液外观的传感器 : CN202111264225.4[P]. | 2021-10-28 00:00:00 . |
MLA | 李调阳 et al. "一种检测尿液外观的传感器" : CN202111264225.4. | 2021-10-28 00:00:00 . |
APA | 李调阳 , 林本慧 . 一种检测尿液外观的传感器 : CN202111264225.4. | 2021-10-28 00:00:00 . |
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Abstract :
本发明公开了一种用于快速、高灵敏和高通量检测有机磷及氨基甲酸酯类农药残留的装置,由若干个相互独立微流通道构成,每个微流通道分别设置有进样口A、进样口B、混匀器A、进样口C、混匀器B、检测区、出样口:其中进样口A和进样口B并联,且与混匀器A串联,混匀器A、进样口C、混匀器B、检测区和出样口依次相连;进样口A通入待测试样本,进样口B通入乙酰胆碱酶溶液,进样口C通入氯化乙酰胆碱溶液;检测区为ITO FET双氧水传感器。本发明的待测样本中的有机磷及氨基甲酸酯类杀虫剂与AChE在蛇形混元器中同时充分混合和孵育,节省混合与孵育时间;且采用AChE与ChOD双酶体系,避免使用需要低温保存的底物ATChCl。
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GB/T 7714 | 李调阳 , 林本慧 , 王鸣巍 . 一种用于快速、高灵敏和高通量检测有机磷及氨基甲酸酯类农药残留的装置及其使用方法 : CN202111338410.3[P]. | 2021-11-12 00:00:00 . |
MLA | 李调阳 et al. "一种用于快速、高灵敏和高通量检测有机磷及氨基甲酸酯类农药残留的装置及其使用方法" : CN202111338410.3. | 2021-11-12 00:00:00 . |
APA | 李调阳 , 林本慧 , 王鸣巍 . 一种用于快速、高灵敏和高通量检测有机磷及氨基甲酸酯类农药残留的装置及其使用方法 : CN202111338410.3. | 2021-11-12 00:00:00 . |
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Abstract :
本发明公开了一种基于DNA纳米四合体的氧化铟锡场效应晶体管生物传感器及其应用。所述生物传感器包括发夹结构捕获探针DNA H1、发夹结构置换探针DNA H2、发夹结构DNA H3、发夹结构DNA H4、氧化铟锡场效应晶体管。该生物传感器结合生物素‑链霉亲和素新型生物反应放大系统的核酸杂交产物cHCR‑SANTs具有稳定的空间网状结构,且cHCR‑SANTs可向四周不断延伸而不仅是垂直于沟道表面,有效提高了徳拜长度内的核酸杂交效率,从而极大改变了沟道表面的电荷变化,实现超低浓度的目标核酸检测。
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GB/T 7714 | 李调阳 , 林美雅 , 林本慧 et al. 一种基于DNA纳米四合体的氧化铟锡场效应晶体管生物传感器及其应用 : CN202111535972.7[P]. | 2021-12-16 00:00:00 . |
MLA | 李调阳 et al. "一种基于DNA纳米四合体的氧化铟锡场效应晶体管生物传感器及其应用" : CN202111535972.7. | 2021-12-16 00:00:00 . |
APA | 李调阳 , 林美雅 , 林本慧 , 王鸣巍 . 一种基于DNA纳米四合体的氧化铟锡场效应晶体管生物传感器及其应用 : CN202111535972.7. | 2021-12-16 00:00:00 . |
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