Wyniki 1-10 spośród 30 dla zapytania: authorDesc:"JAN SZMIDT"

Szanowni Państwo, Drodzy Czytelnicy Przeglądu Technicznego! DOI:

Czytaj za darmo! »

Jubileusze skłaniają zwykle do refleksji i podsumowań, dlatego z satysfakcją przyjąłem zaproszenie Redaktor Naczelnej, Pani Ewy Mańkiewicz-Cudny do podzielenia się w jubileuszowym wydaniu Przeglądu Technicznego kilkoma rozważaniami na temat roli tego czasopisma w środowiskach naukowych i inżynierskich oraz jego związków z Politechniką Warszawską. 150-lat istnienia i aktywnej działalności wydawniczej to piękny Jubileusz. Przegląd Techniczny zawsze podejmował na swoich łamach zagadnienia szczególnie istotne z punktu widzenia rozwoju i propagowania polskiej myśli technicznej wśród naukowców i inżynierów, a także pasjonatów techniki. [...]

Mikroelektroniczne i optoelektroniczne przyrządy sensorowe z warstwami diamentowymi i diamentopodobnymi

Czytaj za darmo! »

Od ponad trzydziestu lat w kilku ośrodkach naukowych w Polsce intensywnie prowadzone są prace dotyczące wytwarzania i charakteryzacji oraz prób zastosowań cienkich (maksymalnie kilku µm) warstw diamentowych, głównie nanokrystalicznego diamentu (Nanocrystalline Diamond - NCD) i diamentopodobnych (Diamond-Like Carbon - DLC) w różnych obszarach techniki [1]. Warstwy węglowe tego typu char[...]

Optymalizacja konstrukcji i modelowanie tranzystora RESURF LJFET w 4H-SiC

Czytaj za darmo! »

Zaprezentowane w 2001 roku komercyjnie dostępne diody Schottky’ego wykonane w technologii węglika krzemu (SiC), w szybkim tempie wyparły krzemowe diody p-i-n w nowoczesnych przekształtnikach energoelektronicznych pracujących przy napięciu do 1200 V [1,2]. Diody te znalazły zastosowanie przede wszystkim w układach do korekcji współczynnika mocy (PFC) zasilaczy impulsowych [3], w falownikach pracujących w systemach fotowoltaicznych [4] oraz w układach sterowania silnikami elektrycznymi [5], gdzie współpracują typowo jako diody zwrotne z tranzystorami typu MOSFET lub IGBT. Główną zaletą diod Schottky’ego SiC w porównaniu z krzemowymi diodami p-i-n okazała się mniejsza pojemność złącza i w efekcie małe straty mocy przy przełączaniu [6]. Krzemowe diody Schottky’e[...]

Heterostruktury AlGaN/AlN/GaN na podłożach 4H-SiC uzyskane metodą LP MOVPE do zastosowań w technologii tranzystorów HEMT


  W elektronice wysokich częstotliwości, dużych mocy i wysokich temperatur konieczne jest wykorzystywanie takich materiałów półprzewodnikowych, które cechuje m.in. wytrzymałość na działanie dużego natężenia pola elektromagnetycznego, szeroka przerwa energetyczna, duża ruchliwość nośników oraz wysokie przewodnictwo cieplne. Największe możliwości aplikacyjne w przyrządach wysokiej częstotliwości i dużej mocy dostarcza węglik krzemu (SiC) oraz azotek galu (GaN) i jego związki. Szczególne zainteresowanie budzą przyrządy o wielkich i wciąż nie do końca wykorzystywanych możliwościach, czyli tranzystory typu HEMT (z ang. High Electron Mobility Transistor), których działanie opiera się na wytworzeniu i wykorzystaniu dwuwymiarowego gazu elektronowego o wysokiej ruchliwości nośników, pow[...]

Modelowanie kinetyki procesu utleniania termicznego węglika krzemu


  Klasyczna technologia krzemowa ma pewne ograniczenia, które znacznie redukują możliwości jej zastosowania w przyrządach dużej mocy, pracujących w wysokich temperaturach i przy wysokich napięciach, co wynika przede wszystkim z właściwości elektrofizycznych krzemu. Jednym z fundamentalnych ograniczeń jest wzrost koncentracji samoistnej nośników wraz ze wzrostem temperatury przyrządu. Bezpośredni wpływ na to zjawisko ma szerokość przerwy zabronionej, charakterystycznej dla danego materiału. Od wielu lat bada się materiały o dużej szerokości przerwy zabronionej, które mają znacznie lepsze właściwości (np. termiczne) w wymienionych zastosowaniach niż krzem. Materiałem, który rokuje największe nadzieje na rozwiązanie tych problemów, jest węglik krzemu (SiC). Materiał charakteryzuje się dużą szerokością przerwy zabronionej (2,4…3,26 eV w zależności od politypu [1]), co umożliwia pracę przyrządów półprzewodnikowych w wysokich temperaturach, nawet do 800°C [2], wysokim krytycznym polem elektrycznym, dużą przewodnością cieplną oraz wysoką maksymalną prędkością unoszenia nośników. Ponadto materiał ten ma istotną przewagę nad innymi materiałami o szerokiej przerwie zabronionej - jako jedyny daje możliwość wytwarzania naturalnego dielektryka SiO2 w procesie utleniania termicznego. To właśnie ta cecha wywołała duże zainteresowanie węglikiem krzemu, ponieważ proces utleniania termicznego jest dobrze opanowany w technologii krzemowej. Możliwość wytworzenia dobrej jakości dielektryka jest krytyczna z punktu widzenia rozwoju przyrządów MIS (metal/dielektryk/półprzewodnik). W ostatniej dekadzie duży wysiłek i nakłady włożono w próbę wytworzenia tranzystora mocy MOSFET na węgliku krzemu z powodu jego potencjalnie znacznie lepszych właściwości w porównaniu z tranzystorem krzemowym, szczególnie w zastosowaniach związanych z szybkim przełączaniem w układach mocy przy ograniczonych stratach. Jednakże współcześnie otrzymywane tranzystory MO[...]

Influence of annealing on properties of barium titanate thin films


  Barium titanate (BT) ceramic because of a high dielectric constant, refractive index values and piezoelectricity is a very interesting material for potential applications in gas sensors, capacitors, actuators, communication system and other electro- optical devices [1, 2]. Recently BT has been also attracted for potential application in dynamic random access memories (DRAM) and high speed ferroelectric random access memories (FeRAM) [3, 4]. For the above mentioned applications producing of BT thin films is usually required. Barium titanate as thin films is obtained either in amorphous or polycrystalline structure and shows significantly worse electrical properties comparing to bulk or thick film form. Moreover, in case of thin BT films, there are problems with the uniform chemical composition what causes their weaker piezoelectric effect, lower values of the dielectric constant (typically less than 50) [5]), higher leakage current and lower dielectric strength than for barium titanate bulk form. However, its dielectric constant is still much higher than that for silicon dioxide. There are several techniques that can be applied in BT thin layers producing. Among the most commonly used methods are: metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) [6, 7], molecular beam epitaxy (MBE) [8], hydrothermal [9, 10], sol-gel [5, 11], radio frequency (RF) sputtering [12] and pulsed laser [13] methods. This work presents results of investigations of Ba- TiO3 thin films with La2O3 admixture, deposited on Si substrates by means of Radio Frequency Plasma Sputtering (RF PS). Admixture of La2O3 was added to increase dielectric constant. Experimental details The titanium electrode was vacuum-evaporated on bottom side of the p-type Si (<100>, ρ = 2-10 Ωcm) substrate. Next, thin barium titanate films were deposited on silicon using Radio Frequency Plasma Sputtering of sintered BaTiO3 + La2O3 (2% wt.) target in an argon plasma environme[...]

Konstrukcja i modelowanie tranzystorów wertykalnych DIMOSFET w węgliku krzemu


  Tranzystory MOSFET posiadają obecnie 30% udziału w rynku dyskretnych, półprzewodnikowych przyrządów mocy. Podstawowym ograniczeniem tranzystorów MOSFET wytwarzanych w technologii krzemowej jest ich graniczna częstotliwość pracy związana z pojemnością obszaru aktywnego, który musi posiadać odpowiednio dużą grubość i niskie domieszkowanie, aby zapewnić wysokie napięcie przebicia na poziomie powyżej 900 V. Zmniejszenie tej pojemności jest możliwe poprzez zastosowanie materiałów półprzewodnikowych z szeroką przerwą zabronioną, które charakteryzują się znacznie większą wartością krytycznego pola elektrycznego. Dziesięciokrotnie większa wartość tego parametru w przypadku węglika krzemu pozwala jednocześnie na średnio 200-krotne zwiększenie poziomu domieszkowania obszaru aktywnego oraz kilkukrotne zmniejszenie grubości obszaru aktywnego. Zmiana materiału półprzewodnikowego prowadzi do obniżenia rezystancji kanału tranzystora MOSFET w stanie włączenia i zmniejszenia przełączanej pojemności. Na zmniejszenie pasożytniczej pojemności wpływa także redukcja powierzchni zajmowanej przez tranzystor, ponieważ gęstość prądu przekracza znacznie wartość 1 A/mm2, która to wartość stanowi w zasadzie górną granicę w przypadku tranzystorów MOSFET Si. Dzięki temu można zmniejszyć wyraźnie statyczne straty mocy w stanie przewodzenia, ale przede wszystkim redukuje się w ten sposób starty dynamiczne przy przełączaniu tranzystora. Elementy półprzewodnikowe mocy wykonywane są typowo w topologii wertykalnej. Prezentowane szeroko w literaturze, w okresie ostatniej dekady, dwie konkurujące ze sobą topologie wertykalnych tranzystorów mocy MOSFET SiC posiadają swoje wyraźne zalety i wady. Podstawową zaletą tranzystorów typu UMOSFET SiC jest potencjalnie większa szybkość przełączania i mniejsza rezystancja w stanie włączenia wynikająca z większej ruchliwości nośników Konstrukcja i modelowanie tranzystorów wertykalnych DIMOSFET w węgliku krzemu mgr inż. AN[...]

Symulacje i modelowanie tranzystorów HEMT AlGaN/GaN - wpływ przewodności cieplnej podłoża


  Mimo obecności na rynku komercyjnie dostępnych tranzystorów HEMT na bazie azotku galu prowadzone są prace nad optymalizacją konstrukcji oraz dalszą poprawą parametrów tych przyrządów. Proces optymalizacji struktury przyrządu wymaga uwzględnienia wielu parametrów konstrukcyjnych. Zwiększa to koszty i czas jego realizacji. Stąd bardzo duże zainteresowanie zastosowaniem symulacji komputerowych do modelowania przyrządów półprzewodnikowych na bazie azotku galu. Obecnie na rynku istnieje wiele symulatorów przyrządów półprzewodnikowych, takich jak np. MEDICI i Sentaurus Device firmy Synopsys, czy ATLAS firmy Silvaco [1]. W każdym z nich zaimplementowano moduły i parametry materiałowe służące do symulacji przyrządów z azotku galu. Jednakże, duża część zaimplementowanych wartości parametrów modeli, jak i samych właściwości GaN i azotków z grupy III-N rożni się istotnie od danych eksperymentalnych bądź oszacowanych przy pomocy symulacji metodą Monte Carlo. Modelowanie oraz symulacje tranzystorów HEMT na bazie azotków stanowią od lat poważne wyzwanie. Wynika to z dużej liczby parametrów tranzystora zależnych od właściwości danego materiału a także z konieczności uwzględniania specyficznych właściwości azotków i budowanych na ich bazie hetero struktur, takich jak zjawiska polaryzacji efekty cieplne czy efekty kwantowe w obszarze kanału tranzystora. W pracy przedstawiono wyniki symulacji charakterystyk elektrycznych tranzystora HEMT na bazie heterostruktury Al0.28Ga0.72N/GaN. W pierwszej części artykułu przedstawiono wpływ przewodności cieplnej podłoża na charakterystyki tranzystora HEMT Al0.28Ga0.72N/GaN. Druga część artykułu dotyczy badania wpływu poziomu domieszkowania warstwy barierowej oraz trawienia warstwy barierowej pod kontaktem bramki na charakterystyki elektryczne tranzystora HEMT. Wykonano także symulacje charakterystyk tranzystora MOS-HEMT dla różnych grubości oraz wartości stałych[...]

Symulacje i modelowanie zaawansowanych struktur tranzystorów HEMT AlGaN/GaN


  W celu poprawy parametrów tranzystorów HEMT na bazie GaN opracowano nowe, bardziej zaawansowane struktury. Należą do nich m.in. struktury z domieszkowaną warstwą AlxGa1-xN oraz tranzystory z heterostrukturą AlxGa1-xN/AlN/GaN. Tranzystory HEMT na bazie GaN są typowo tranzystorami normalnie włączonymi z kanałem wbudowanym. Ogranicza to zastosowanie tych przyrządów w układach cyfrowych oraz zwiększa stopnień złożoności układów analogowych. W celu uzyskania tranzystora z kanałem zbogacanym stosowane m.in. trawienie warstwy barierowej pod kontaktem bramki [2]. Powoduje to zmniejszenie koncentracji 2DEG pod kontaktem bramki w rezultacie prowadząc do zwiększenia napięcia progowego Vth do wartości powyżej 0 V. Zastosowanie w tranzystorze HEMT bramki MIS zamiast bramki Schottky’ego powoduje zmniejszenie prądu upływu bramki w stanie włączenia tranzystora, co powoduje zwiększenie maksymalnego napięcia bramki prowadząc do zwiększenia prądu wyjściowego tranzystora. Zastosowanie bramki MIS zmniejsza także niekorzystny efekt spadku prądu po poddaniu struktury stresom napięciowym (tzw. efekt current collapse) [3, 4]. W drugiej części artykułu przedstawiono wyniki symulacji bardziej złożonych struktur HEMT. Przeprowadzono symulacje tranzystora HEMT Al0.28Ga0.72N/GaN z domieszkowaną warstwą barierową i różną głębokością trawienia warstwy barierowej w obszarze bramki oraz tranzystora MOS-HEMT z warstwą dielektryka podbramkowego o różnej stałej dielektrycznej i różnej grubości. Wpływ domieszkowania warstwy Al0.28Ga0.72N na charakterystyki tranzystora HEMT Przyjmując strukturę tranzystora identyczną jak w pierwszej części artykułu wykonano symulację dla koncentracji domieszki równej kolejno 5×1017 cm-[...]

Utlenianie węglika krzemu: charakteryzacja procesu i metody symulacji kinetyki DOI:10.15199/ELE-2014-086


  Klasyczna technologia krzemowa osiąga bariery, które znacznie ograniczają możliwości jej zastosowania w urządzeniach dużej mocy i pracujących w wysokich temperaturach. Jednym z fundamentalnych ograniczeń jest wzrost koncentracji samoistnej nośników w półprzewodnikach wraz ze wzrostem temperatury. Bezpośredni wpływ na wartość koncentracji samoistnej ma szerokość przerwy energii zabronionych danego materiału. Od wielu lat bada się materiały o dużej szerokości przerwy zabronionej, które mają znacznie lepsze właściwości w wymienionych zastosowaniach niż krzem. Materiałem, z którym wiązane są największe nadzieje na rozwiązanie tych problemów, jest węglik krzemu (SiC). Materiał ten charakteryzuje się dużą szerokością przerwy zabronionej (2,4-3,26 eV w zależności od politypu [1]), co umożliwia pracę przyrządów SiC w wysokich temperaturach, nawet 700-800oC [2], wysokim krytycznym polem elektrycznym, dużą przewodnością cieplną oraz wysoką maksymalną prędkością unoszenia nośników. Ponadto materiał ten ma istotną przewagę nad innymi półprzewodnikami o szerokiej przerwie zabronionej - jako jedyny ma możliwość wytwarzania naturalnego, wysokiej jakości (z punktu widzenia właściwości objętościowych) dielektryka (SiO2) w procesie utleniania termicznego. Jest to jeden z elementów, który wywołał duże zainteresowanie węglikiem krzemu, ponieważ proces utleniania termicznego jest dobrze znany z technologii krzemowej i jest jednym z najlepiej opanowanych procesów technologicznych W ostatnim okresie dużo prac poświęcono próbom wytworzenia tranzystora mocy MOSFET na podłożach z węglika krzemu, z powodu potencjalnie znacznie lepszych właściwości w porównaniu z tranzystorem krzemowym, szczególnie w zakresie zastosowań związanych z szybkim przełączaniem w układach mocy. Współczesne tranzystory MOSFET SiC charakteryzują się jednak znacznie mniejszą niż przewidywana ruchliwością efektywną nośników w kanale. Tłumaczy się to dużą gęstością defektów na gra[...]

 Strona 1  Następna strona »