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超薄氧化層n-MOSFET元件之低頻雜訊分析
A Thesis Submitted to Institute Electronics College of Electrical Engineering and Computer Science National Chiao Tung University in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degre[r]
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掺錫氧化銦超薄膜之低頻雜訊研究
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3-3. 雜訊量測
實驗的架構，如 (圖 3-6)所見。這是關於 1/f niose 基本的儀器架構，樣品與另外 兩個可變電阻形成電阻橋，我們會在這上面輸入一個交流電，當然也可以使用直流 電，但是目的以及結果並不相同，這部分之後會有說明，圖中的兩個電阻為可變電 阻，他的目的是讓我們可以調整此二電阻的大小，藉此達成𝑟 𝑎 : 𝑟 𝑏 = 𝑟 𝐴 : 𝑟 𝐵 ，當然因為電 流相位差的關係，事實上這兩個可變電阻必須要附有可變電容，達成上述之條件之 後，我們可以讓 C 點與 D 點之間的電位差會變的相對較小。之後我們可以把這兩點必 須接上放大器，在這裡我們採用的是 SR560，再來接上鎖相放大器，目的是為了過濾 掉其他不必要的雜訊，只留下我們當初所送出的訊號頻率區域的訊號，這裡我們所使 用的是 SR830，它同時也是交流電源的送出端，最後接上頻譜分析儀，目的是為了將 我們過濾後所留下的訊號進行分析，這裡我們所使用的是 SR785，這樣我們即可完成 基本的實驗架構。
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類比電路中之n型金氧半導體場效電晶體元件汲極電流低頻雜訊之探討
最後，吾人探討在超薄氧化層 (15Å) 金氧半導體場效電晶體元件 中低頻雜訊的物理來源。根據研究結果，吾人提出一種由 valence band tunneling 所導致之低頻雜訊來源。在 strong inversion 的情形下，valence band 中的電子將穿透超薄氧化層，並在 valence band 中留下電洞，如 此 一 來 ， 造 成 電 子 電 洞 的 不 平 衡 ， 並 導 致 電 子 與 電 洞 的 quasi Fermi-level 分開。所以，在超薄氧化層元件中之低頻雜訊來源為電子 與 電 洞 在 interface traps 中 recombination 所 產 生 之 generation/recombination 雜訊。我們同時分析 time-domain 中的雜訊，
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射頻金氧半場效電晶體元件佈局對高頻特性與低頻雜訊之影響以應用於射頻與類比電路
為了提高的 STI 垂直方向的應力，我們設計了狹窄型 OD 和多重 OD MOSFETs 兩種元 件，其概念是由標準多指元件(Standard multi-finger MOSFETs)延伸而來的。而維繞式 MOSFET 是我們所設計的另一種全新結構，它在從垂直方向完全不受到 STI 應力影響，
關鍵就是在於它完全在 width 方向避開了的 STI/OD 界面，並藉此改善低頻雜訊。 但是 在某些元件的量測結果顯示，我們無法從 STI 的應力解釋在極端狹窄的元件的反而有更 低的低頻雜訊。因次我們從 STI 頂邊 TCR 導致的W 的角度去分析，推導出一
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超薄閘極氧化層元件可靠性研究
超薄閘極氧化層元件可靠性研究
Ultr a-thin Gate Dielectr ic CMOS Device Reliability 計畫編號：NSC 90-2215-E-009-069
執行期限：90 年 8 月 1 日至 91 年 7 月 31 日 主持人：汪大暉 國立交通大學電子工程學系
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高介電氧化層MOSFET元件之低漏電電荷幫浦量測技術
兩年的實驗室生活是精采豐富的，但同時也充滿了艱辛與汗水。在此同時我也要感 謝學長們的指導與提攜，他們使我建立了研究應有的態度，尤其是紹弘學長、前泰學長 與旻政學長，當我在學業上遇到挫折時，你們總是不斷的給予支持與鼓勵，使我能在研 究上無後顧之憂。而在日常生活上，感謝那些和我一起嚐遍酸甜苦辣的同學，包括又仁、
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射頻低雜訊放大器與被動元件之實作與設計
Hsinchu, Taiwan, Republic of China.. Nowadays, an accurate inductor or transformer device model can really help for circuit designer due to its importance in RF circuit. Because high ga[r]
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低雜訊與低耗功率之CMOS射頻元件與電路技術
之研究開發。探討新的電路架構與操作方法，以達 低秏功 率之目標。低雜 訊放大器 (LNA)與混頻器 (mixer)為兩個主要研究對象，其秏功率規格訂為 LNA+mixer<10mW，應用範圍為 5.2~5.8GHz 之無線 通訊。本計畫取得台積電 R&D 的 support，利用其 0.13 微米射頻 CMOS 製程技術，已於今年二月順利 tape out 一 4mm*4mm 的 test chip，其中包括兩個新 的 電 路 架 構 : CMOS cascode 與 transformer degeneration，以及一組創新的 test key，作為射頻 CMOS model 開發之用。有關 LNA 之設計，常用的 方法為 inductor degeneration 以降低其雜訊，但根據 電路模擬結果，我們發現，電感本身的電阻就會貢 獻額外的雜訊，noise figure 可能多出約 1dB。此外，
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超薄氮化閘極氧化層奈米CMOS元件可靠性的新方法研究
C. 結果與討論
由前述的結果可知，高濃度電漿氮化 製程對 0.1 微米以下超薄氧化層元件的設 計上，仍有諸多的缺點。即使元件的漏電 流大幅度的被降低外，但是付出的代價除 了因為含了 Si 3 N 4 多氧化層缺陷的材料特 性外，另外也造成晶圓生產上因為電漿製 程傷害造成的良率/品質/電特性的分佈不 均﹔如何開發出一套新的高濃度電漿氮化 製程設備，可以有效的降低不勻稱的結 果，將會是未來半導體設備的研發重點，
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超薄閘極氧化層CMOS元件軟崩潰效應研究(II)
本研究報告將針對超薄氧化層絕緣層上覆矽金氧半場效電晶體中軟式 崩潰所引發之可靠性議題作一系列的探討。首先，在浮動基底極絕緣層上覆矽元 件中，吾人知道大量的基底漏電流所造成的基底電位的調變和所導致不可避免的 磁滯效應已被廣泛的討論。由於氧化層崩潰將增加基底極的穿隧漏電流，所以在 浮動基底極的超薄閘極氧化層絕緣層上覆矽元件中，崩潰位置對臨界電壓磁滯現 象的影響將在這部分探討。吾人將發表兩種在關閉狀態的金氧半電晶體中氧化層 崩潰增強磁滯現象的模型。吾人所提供的基底充電機制和實驗結果相符。在浮動 基底結構下的超薄閘極氧化層部份空乏絕緣層上覆矽金氧半場效電晶體中，軟式 崩潰增強的磁滯現象將成為一種嚴重的可靠性議題。
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V 頻帶CMOS低雜訊放大器設計與分析
Wu, “A High Performance V Band Low Noise Amplifier Using Thin-film MicrostripTFMS Lines in 0.13um CMOS Technology,” Asia Pacific Microwave Conference 2010 [15] Bo-Jr Huang, Chi-Hsueh Wan[r]
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超薄氧化層絕緣層上覆矽元件中軟式崩潰所引發之可靠性議題的探討
本篇論文將針對超薄氧化層絕緣層上覆矽金氧半場效電晶體中 軟式崩潰所引發之可靠性議題作一系列的探討。首先，吾人探討超薄 閘極氧化層中直接穿隧區域的電荷傳輸機制。主要的閘極穿隧漏電流 可以分成源/汲極穿隧電流和基底極穿隧電流。在此吾人利用一套量 子化電荷傳輸機制來解釋源/汲極電流和用古典的電荷傳輸機制來解 釋基底極電流。為了精準的模擬穿隧電流，吾人藉由解波松和薛丁格 聯立方程式來計算氧化層電場。在超薄氧化層絕緣層上覆矽金氧半場 效電晶體中，由於浮動基底極的原因，這些穿隧漏電流將對可靠性造 成一些新奇的影響。
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超薄高介電常數金屬閘極層之互補式金屬氧化物半導體元件對於隨機電報雜訊的分析
In this work, we demonstrate a method to extract RTN trap position both in vertical direction (channel surface to gate electrode) and lateral direction (source t[r]
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低功率、低電壓之超寬頻低雜訊放大器設計
摘要
低雜訊放大器在無線通訊接收前端電路扮演一個重要的角色，負責放大接收 天線後的微弱訊號並維持最小的雜訊為原則。功率消耗、寬頻輸入阻抗的匹配、
雜訊指數和增益都是設計低雜訊放大器時的考量因子，然而這些考量因子之間彼 此相互衝突所以必須適當的取捨。本篇論文設計超寬頻低雜訊放大器時提出結合 共閘極放大器的架構和帶通濾波器的架構，不但達到降低功率消耗(電壓為 1.5V，功率消耗僅為3mW)，也完成超寬頻的輸入阻抗匹配(3.1GHz-10.6 GHz)。
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應用於超寬頻之低雜訊放大器
本論文提出適合用於超寬頻的低雜訊放大器。在元件的選擇上，
使用由 GCTC 所提供的異質接面雙載子電晶體( heterojunction bipolar
transistor, HBT )。電路架構上，則採用達靈頓回授式放大器結構。除 了基本架構外，本論文另外提出三種衍生架構：
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超薄二氧化鉿閘極絕緣層之特性研究
電子工程學系 電子研究所碩士班
摘 要
當場效電晶體的閘極介電層厚度微縮至 1.5 奈米厚時，將產生一些諸如電子 穿遂效應等嚴重的問題，因此極需以高介電係數材料取代二氧化矽作為閘極絕緣 層，其中二氧化鉿就是目前被認為最有可能取代二氧化矽的材料。本實驗以鋁- 二氧化鉿-矽之 MIS 電容結構為分析元件，首先利用直流濺鍍法沉積鉿金屬於 P 型和 N 型矽基板上，所沉積的金屬鉿厚度為 20 Å，接著以低溫通氧氣的爐管，
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應用於超寬頻接收機之低電壓低功率低雜訊放大器與多頻帶頻率合成器
Acknowledgement
首先，我要感謝指導教授周復芳老師，在這兩年來的指導和關心，讓我在碩士學業 求學過程獲益良多。並且要感謝高銘盛教授讓我對通訊領域有相當多的了解，引領我進 入通訊工程的大門，另外要感謝鄭國華學長的耐心教導，尤其當我遇到困難總能給我鼓 勵和協助，並且指引了我研究方向，讓研究更有目標。
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具超薄氧化層之記憶體與光伏元件
國立交通大學光電工程研究所 博士班
摘 要
在這本篇論文中，我們研究三個具超薄氧化層綠色電子元件，即兩個有機雙穩態元 件與一個金氧半太陽能電池。超薄氧化層除了可以幫助實現有機雙穩態的電阻態切換與 了解相對應的切換機制之外，也可以降低金半太陽能電池的逆向飽和電流而提升元件的 開路電壓。
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應用於超寬頻系統之可調頻低雜訊放大器
本篇論文主要是利用標準 0.18µm CMOS 製程設計應用於超寬頻系統前端接 收器之可調頻低雜訊放大器。第一顆晶片，設計適用於接收端超寬頻系統之可調 頻率放大器被設計與分析，利用柴比雪夫濾波器設計達到寬頻之輸入阻抗匹配，
利用電晶體可變電容來調變頻率。量測結果顯示可調變頻率範圍縮小，且操作頻 率往低頻移動，可調頻率為 5.1GHz 到 6.8GHz 有最高功率增益(S21) 7.4dB，以 及最低雜訊指數 5.7dB，消耗之功率為 19.51mW。依據第一顆晶片量測結果，經 過驗證反察，發現可變電容的容值比預期大且可調變範圍比預期小，原因出在模 擬的可變電容模組和所佈局的模組不同而產生，因此，第二顆晶片修正可變電容 模組，且加上切換 MIM 電容，增加可調頻率範圍；並改用諧振匹配原理達到輸入 寬頻阻抗匹配，降低雜訊指數和功率消耗，修正晶片量測結果顯示，可調頻率為 6.3GHz 到 9.4GHz，最高增益 9.3dB，發生在 9.4GHz，平均雜訊指數為 4.5dB，
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可切換頻帶式低雜訊放大器之設計
摘 要
兩個低雜訊放大器 (LNA) 被設計應用於超寬頻 (UWB) 與全球互運的微波存取 (Wi-MAX)。
所提出的應用於 UWB 無線接收機之雙頻帶低雜訊放大器有兩個可切換的頻帶。 此低雜訊放大 器分別可以操作在 3.1-5GHz 和 6-10.6GHz。 此設計包含了一個輸入匹配電路，兩個共源級 放大器和使用來量測之輸出緩衝器。 並且分析輸入匹配電路設計步驟[9]，此對我們設計輸入 匹配電路很重要。 提出之低雜訊放大器擁有兩個使用 NMOS 當切換電容開關之負載以用來得到 更好的品質因數(Q)。 此低雜訊放大器當使用 1.8V 電源供應器並且消耗功率 22.46mW 時分別 提供 10.8dB 和 16.8dB 之增益與 6.2dB 和 6.5dB 之雜訊指標在 3.25-5.6GHz 和 6-10.4GHz。 基 於 UWB 可切換頻帶式低雜訊放大器之開關電路我們設計一個新的應用於四個頻帶之 Wi-MAX 低 雜訊放大器之開關電路。 此低雜訊放大器分別可以操作在 2.3GHz, 2.5GHz, 3.5GHz 和 5.8GHz。
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