Tesis sobre el tema "Reliability characterization"
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Nam, David. "Characterization, Reliability and Packaging for 300 °C MOSFET". Thesis, Virginia Tech, 2020. http://hdl.handle.net/10919/104896.
Texto completoM.S.
Electrical devices that are rated for high temperature applications demand a use of a material that is stable and reliable at the elevated temperatures. Silicon carbide (SiC) is such a material. Devices made from SiC are able to switch faster, have a superior efficiency, and are capable of operating at extreme temperatures much better than the currently widely used silicon (Si) devices. There are limitations on SiC certain structures of SiC devices, such as the metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET), have inherent reliability issues related to the fabrication of the device. These reliability issues can get worse over higher temperature ranges. Therefore, studies must be made to determine the feasibility of SiC MOSFETs in high temperature applications. To do so, industry standard tests are conducted on newer generation SiC MOSFETs to ascertain their use for said conditions.
Ali, Richard A. "Reliability and characterization of high voltage power capacitors". Thesis, Monterey, California: Naval Postgraduate School, 2014. http://hdl.handle.net/10945/41346.
Texto completoAlternative energy products are an increasingly common sight on military bases in the United States. Energy product reliability affects the sustainability and cost-effectiveness of these systems, which must be tested by outside entities to ensure quality. The purpose of this thesis is to perform component level reliability testing on a high voltage power capacitor used in an electrical vehicle solar charging system. A component level characterization was performed to better understand the physical attributes of these capacitors. This investigation identified the expected component lifetime and conditions in which this component will become less reliable. Results are compared to those published by the manufacturer.
Tallarico, Andrea Natale <1988>. "Characterization and Modeling of Semiconductor Power Devices Reliability". Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amsdottorato.unibo.it/7990/1/Tallarico_PhD_Thesis.pdf.
Texto completoXiao, Di. "On Modern IGBT Modules: Characterization, Reliability and Failure Mechanisms". Thesis, Norwegian University of Science and Technology, Department of Electrical Power Engineering, 2010. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-10932.
Texto completoThe increased demand of offshore power conversion systems is driven by newly initiated offshore projects for wind farms and oil production. Because of long distances to shore and inaccessibility of the equipment long repair times must be expected. At the same time the offshore environment is extremely harsh. Thus, high reliability is required for the converters and it is important to have good knowledge of the switching devices. This thesis investigates switching characteristics and losses of commercially available IGBT modules to be used for this application. It focuses on switching time and switching energy losses depending on gate resistance, current and voltage levels, operation temperatures, and show differences between several devices of the same type. Some test show how device characteristics and losses when the device has been exposed to stress over a certain period.
Zheng, Hanguang. "Die-Attachment on Copper by Nanosilver Sintering: Processing, Characterization and Reliability". Diss., Virginia Tech, 2015. http://hdl.handle.net/10919/73312.
Texto completoPh. D.
Luo, Wen. "Reliability characterization and prediction of high k dielectric thin film". Texas A&M University, 2004. http://hdl.handle.net/1969.1/3225.
Texto completoZAMBELLI, Cristian. "ELECTRICAL CHARACTERIZATION, PHYSICS, MODELING AND RELIABILITY OF INNOVATIVE NON-VOLATILE MEMORIES". Doctoral thesis, Università degli studi di Ferrara, 2012. http://hdl.handle.net/11392/2389431.
Texto completoRieske, Ralf. "Characterization of attenuation and reliability of PCB integrated optical waveguides". Templin Detert, 2006. http://deposit.d-nb.de/cgi-bin/dokserv?id=3017300&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm.
Texto completoLe, Huy X. P. "Characterization of hot-carrier reliability in analog sub-circuit design". Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 1996. http://hdl.handle.net/1721.1/41379.
Texto completoIncludes bibliographical references (leaves 52-54).
by Huy X.P. Le.
M.Eng.
Engelbert, Carl Robert. "Statistical characterization of graphite fiber for prediction of composite structure reliability". Thesis, Monterey, California : Naval Postgraduate School, 1990. http://handle.dtic.mil/100.2/ADA238020.
Texto completoThesis Advisor(s): Wu, Edward M. "June 1990." Description based on signature page as viewed on October 21, 2009. DTIC Identifier(s): Graphite fiber strength testing, graphite fiber statistical evaluation. Author(s) subject terms: Graphite fiber strength testing, graphite fiber statistical evaluation, composite reliability predictions. Includes bibliographical references (p. 78-79). Also available in print.
Tajalli, Alaleh. "Characterization and Study of Reliability Aspects in GaN High ElectronMobility Transistors". Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2018. http://hdl.handle.net/11577/3427319.
Texto completoBergman, Niclas. "Characterization of strenght vaiability for reliability-based design of lime-cement columns". Licentiate thesis, KTH, Jord- och bergmekanik, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-98816.
Texto completoWang, Yun. "Characterization and reliability of Ag nanoparticle sintered joint for power electronics modules". Thesis, University of Nottingham, 2016. http://eprints.nottingham.ac.uk/37296/.
Texto completoHilsmeier, Todd Andrew. "Characterization of time-dependent component reliability and availability effects due to aging /". The Ohio State University, 1998. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1487950153601096.
Texto completoJin, Sung-Jun. "Reliability-based characterization of prefabricated FRP composites for rehabilitation of concrete structures". Diss., Connect to a 24 p. preview or request complete full text in PDF format. Access restricted to UC campuses, 2008. http://wwwlib.umi.com/cr/ucsd/fullcit?p1454175.
Texto completoTitle from first page of PDF file (viewed August 1, 2008). Available via ProQuest Digital Dissertations. Includes bibliographical references (p. 190-193).
Jacquet, Thomas. "Reliability of SiGe, C HBTs operating at 500 GHz : characterization and modeling". Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0354/document.
Texto completoThe SiGe:C HBT reliability is an important issue in present and future practical applications. To reduce the designtime and increase the robustness of circuit applications, a compact model taking into account aging mechanismactivation has been developed in this thesis. After an aging test campaign and physical TCAD simulations, onemain damage mechanism has been identified. Depending on the bias conditions, hot carriers can be generatedby impact ionization in the base-collector junction and injected into the interfaces of the device where trapdensity can be created, leading to device degradation. This degradation mechanism impacting the EB/spacerinterface has been implemented in the HICUM compact model. This compact model has been used to performreliability studies of a LNA circuit. The CPU simulation time is not impacted by the activation of the degradationcompact model with an increase in computation time lower than 1%. This compact model allows performing areliability analysis with conventional circuit simulators and can be used to assist the design of more robustcircuits, which could help in reducing the design time cycle
L’affidabilità dei transistori a eterogiunzione SiGe:C è un aspetto molto importante nella progettazione circuitale,sia per le tecnologie attuali che per quelle in fase di sviluppo. In questo lavoro di tesi è stato sviluppato un modellocompatto in grado di descrivere i principali meccanismi di degrado, in modo da contribuire alla progettazione dicircuiti relativamente più robusti rispetto a tali fenomeni, ciò che potrebbe favorire una riduzione dei tempi diprogetto. A seguito di una campagna sperimentale e di un’analisi con tecniche TCAD, è stato identificato unmeccanismo principale di degrado. In particolari condizioni di polarizzazione, i portatori ad elevata energiagenerati per ionizzazione a impatto nella regione di carica spaziale, possono raggiungere alcune interfacce deldispositivo e ivi provocare la formazione di trappole. Solo la generazione di trappole relativa allo spaceremettitore-base è stata considerata nella formulazione del modello, essendo il fenomeno più rilevante. Ilmodello è stato utilizzato per effettuare alcuni studi di affidabilità di un amplificatore a basso rumore. Il tempocomputazionale non è significativamente influenzato dall’attivazione del modello di degrado, aumentando solodell’1%. Il modello sviluppato è compatibile con i comuni programmi di simulazione circuitale, e può essereimpiegato nella progettazione di circuiti con una migliore immunità rispetto ai fenomeni di degrado,contribuendo così a un riduzione dei tempi di progetto
Barbato, Marco. "Characterization, modeling and reliability of RF MEMS Switches and Photovoltaic Silicon Solar Cells". Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2015. http://hdl.handle.net/11577/3423874.
Texto completoLo scopo principale di questa tesi è investigare i meccanismi di rottura e l'affidabilità di interruttori RF MEMS e celle solari. I problemi affidabilistici sono spesso considerati dagli sviluppatori un problema secondario nei dispositivi elettronici dal momento che non sono considerati un fattore importante nella catena produttiva. Questo concetto sta cambiando negli ultimi anni visto che gli studi affidabilistici stanno diventando uno step tecnologico per migliorare i processi produttivi stessi. Questo fatto è confermato dagli innumerevoli investimenti che le aziende stanno elargendo per testare i loro prodotti. Nel caso particolare di questa tesi possiamo facilmente menzionare la linea produttiva di una cella solare dove le celle sono soggette a test di affidabilità che estrapolano l'efficienza e il fill factor. Questo permette di studiare le prestazioni delle celle e di conseguenza di migliorare il processo produttivo. Interruttori RF MEMS I sistemi di comunicazione Wireless per applicazioni spaziali richiedono componenti elettronici con un alto livello di affidabilità, un consumo di potenza basso e un’occupazione di spazio ridotta in modo da essere integrati in un satellite. Gli interruttori microelettromeccanici (RF-MEMS) possono essere considerati per sostituire i dispositivi meccanici attuali e, in determinate condizioni, possono sostituire un intero circuito a stato solido. I dispositivi RF MEMS in generale sono caratterizzati da una buona miniaturizzazione, una buona capacità di integrazione nei circuiti a stato solido, un consumo di potenza quasi nullo, una buona linearità e una alto fattore di qualità Q. Riguardo le prestazioni, gli interruttori RF MEMS presentano una bassa perdita per inserzione, minore di 0.1 dBm fino a 60 GHz e, allo stesso tempo, un buon isolamento, maggiore di 20 dBm. Dal punto di vista elettro meccanico il consumo di potenza è vicino allo zero a causa della corrente di "on-state” vicina ai picoAmpere. Inoltre questi dispositivi non risultano disturbati dagli alti livelli di accelerazione e decelerazione (a causa della loro massa molto piccola). La possibilità di integrare la produzione di questi dispositivi nei processi standard di lavorazione del silicio e l'integrazione con tecnologie al silicio ormai mature sono dei grandi vantaggi per la loro diffusione su larga scala e per l'abbattimento dei costi di produzione. Negli ultimi dieci anni molti miglioramenti sono stati fatti sugli switch MEMS da vari gruppi di ricerca. Gli switch RF MEMS stanno diventando interessanti per le loro prestazioni RF, per il loro basso consumo di potenza, per le piccole dimensioni e basso peso. Nonostante le loro prestazioni, la diffusione sul mercato è stata rallentata per la necessità di package specifici e per i loro problemi di affidabilità. L'affidabilità dei dispositivi RF MEMS è un fattore predominante in applicazioni spaziali dal momento che risulta impossibile qualsiasi intervento di manutenzione una volta che il satellite è stato lanciato. Quindi per applicazioni spaziali l'affidabilità deve essere considerata un fattore dominante nella fase di progettazione di ogni switch MEMS. Infatti dobbiamo garantire che le sue proprietà elettromagnetiche rimangano le stesse dopo un periodo di utilizzo prolungato in ambiente ostile, per esempio dopo milioni o bilioni di cicli e dopo la continua esposizione a diversi tipo di radiazioni. In caso di utilizzo di switch MEMS in schemi di ridondanza, devono essere completamente funzionanti anche dopo un lungo periodo di attività o inattività (mesi o anni). Lo scopo di questa tesi è di effettuare caratterizzazioni di tipo elettrico e diverse tipologie di stress di affidabilità su switch RF MEMS in modo da studiare la tipologia di dispositivo più promettente e robusta. La caratterizzazione elettrica è stata eseguita utilizzando due diversi sistemi di misura. Il primo, basato su un "Vector network analyzer" e alimentatori, è stato utilizzato per verificare le prestazioni RF dei dispositivi ed estrapolare le tensioni di attuazione e disattuazione dei singoli dispositivi. Il secondo sistema di misura, composto dal generatore interno del "Vector network analyzer", da un oscilloscopio digitale con banda di 8-GHz e un profilometro ottico (polytec MSA 500), è stato utilizzato per caratterizzare le prestazioni elettriche e meccaniche come il tempo di attuazione, il ritardo introdotto in fase di rilascio e le prestazioni dinamiche dei dispositivi. Lo stress di tipo "Cycling", uno dei test di affidabilità più comuni usato per comprendere la robustezza dei dispositivi, è stato eseguito su differenti tipologie di dispositivi per comprendere come le caratteristiche intrinseche dei dispositivi (per esempio la forma del ponte mobile) possano impattare sull'affidabilità del dispositivo stesso. Oltre a stress di tipo "Cycling" si è studiato l'influenza di stress di attuazione prolungata sull'affidabilità di dispositivi senza dielettrico, comparando differenti design e studiando la variazione dei parametri elettrici indotti dallo stress prolungato e dalle successive fasi di rilassamento dei dispositivi. Celle Solari Una cella solare, o cella fotovoltaica, è un dispositivo elettronico che converte l'energia della luce direttamente in energia elettrica attraverso l'effetto fotovoltaico. Il funzionamento delle celle fotovoltaiche richiede 3 principi di base: (i) l'assorbimento della luce, generando coppie elettrone lacuna, (ii) la separazione delle cariche generate e (iii) l'estrazione di queste cariche attraverso un circuito esterno opportunamente dimensionato. Nelle ultime decadi molti gruppi di ricerca hanno provato ad incrementare il processo di conversione in modo da aumentare l'efficienza delle celle solari e ridurre così gli effetti parassiti che limitano il processo di conversione dell'energia. Tutto questo ha generato una vera e propria corsa alla migliore cella fotovoltaica in termini di efficienza di conversione. L'efficienza media di una cella solare multicristallina all'inizio del 2014 era di circa il 16% ma in alcuni laboratori di ricerca molte celle solari superavano il limite del 20% con record superiori al 24%. La continua crescita dell'efficienza delle celle solari è stata possibile anche grazie agli studi affidabilistici sulla cella solare singola e agli studi eseguiti sui meccanismi di degrado dei sistemi fotovoltaici esistenti. Questi studi hanno permesso di identificare i punti critici delle celle solari e hanno portato ad un costante aumento di prestazione dei processi produttivi. Lo scopo di questa tesi è lo studio dell'affidabilità delle singole celle fotovoltaiche e di stringhe di celle sottoposte a differenti livelli di illuminazione. Diverse procedure di caratterizzazione sono state sviluppate per studiare i meccanismi di rottura e per studiare i punti di forza e i punti deboli di questa tecnologia. Quattro diversi sistemi di misura sono stati utilizzati: (i) il primi sistema è in grado di estrapolare le curve corrente tensione al buio e in condizione di illuminazione di una singola cella fotovoltaica. Questo sistema di misura apparentemente semplice deve essere opportunamente calibrato in modo da ottenere risultati corretti in termine di efficienza e fill factor. (ii) Il secondo sistema di misura permette di estrarre l'immagine termografica di una singola cella fotovoltaica. Può essere utilizzato per analizzare la presenza di "hot spot" e altri meccanismi di rottura nella struttura cristallina della cella solare. (iii) Il terzo sistema permette di estrarre l'elettroluminescenza e la fotoluminescenza di una singola cella solare. Questo sistema permette di analizzare la presenza di difetti nella struttura cristallina della cella stessa. (iv) Il quarto sistema di misura è il sistema commerciale LOANA (PVTools): questo strumento permette di estrarre l’efficienza quantica esterna e interna attraverso misure di riflettività. Tutte questi sistemi di misura sono stati utilizzati per studiare l'evoluzione dei meccanismi di rottura quando una singola cella fotovoltaica viene sottoposta a stress in polarizzazione inversa. Lo studio della rottura catastrofica di una cella solare sottoposta a stress in polarizzazione inversa è di cruciale importanza dal momento che la rottura di una singola cella può portare an un aumento repentino della temperatura con conseguente rischio di incendio e rottura dell'intero sistema fotovoltaico. Questa particolare situazione può accadere quando un pannello fotovoltaico non è illuminato in modo uniforme e le singole celle fotovoltaiche presentano resistenza di "shunt" non uniformi in un singolo pannello. Studi addizionali sono stati eseguiti nella modellizzazione di una singola cella solare con il modello a due diodi. Lo studio e la modellizzazione di una cella solare permette di ottenere risultati corretti in termini di efficienza e fill factor. Inoltre la modellizzazione permette lo studio di stringhe di celle solari che lavorano in particolari condizioni di illuminazione non uniformi all'interno di uno stesso pannello fotovoltaico. Le simulazioni permetto di predire situazioni potenzialmente dannose e quindi di prevedere opportuni circuiti di protezione.
Colella, Michael. "Evaluation, Optimization,and Reliability of No-flow Underfill Process". Thesis, Available online, Georgia Institute of Technology, 2004:, 2004. http://etd.gatech.edu/theses/available/etd-01262004-204348/unrestricted/colella%5Fmichael%5F200405%5Fms.pdf.
Texto completoDaniel Baldwin, Committee Chair; Suresh Sitaraman, Committee Member; Steven Danyluk, Committee Member. Includes bibliographical references (leaves 238-241).
Patel, Darayus Adil. "Test and characterization methodologies for advanced technology nodes". Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT285/document.
Texto completoThe introduction of nanometer technologies, has allowed the semiconductor industry to create nanoscale devices in combination with gigascale complexity. However, new technologies bring with them new challenges. In the era of large systems embedded in a single System-On-Chip and fabricated in continuously shrinking technologies, it is important to test and ensure fault-free operation of the whole system. The cost involved in semiconductor test has been steadily growing and testing techniques for integrated circuits are today facing many exciting and complex challenges. Although important advances have been made, existing test solutions are still unable to exhaustively cover all types of defects in advanced technology nodes. Consequently, innovative solutions are required to cope with new failure mechanisms under the constraints of higher density and complexity, cost and time to market pressure, product quality level and usage of low cost test equipment.The work of this thesis is focused on the development of silicon test and characterization methodologies that aid in the accurate detection and resolution of issues that may arise due to variability, manufacturing defects, wear-out or interference. A wide spectrum of these challenges has been addressed from a test perspective to ensure that the availability of effective test solutions does not become a bottleneck in the path towards further scaling. Additionally the advances and innovations introduced in the myriad domains of electronic design, reliability management, manufacturing process improvements etc. that call for the development of advanced, modular and agile test methodologies have been effectively covered within the scope of this work.This thesis presents the significant contributions made for enabling resolution of state of the art industrial test challenges via the design and implementation of novel test strategies (targeting the 28nm FDSOI technology node) for:•Detection & diagnosis of timing faults in standard cells.•Analysis of Setup and Hold margins within silicon.•Verification & reliability analysis of innovative test structures.•Analysis of on-chip self heating.•Enabling characterization and performance evaluation of high speed digital IPs
Nigam, Tanya. "Growth kinetics, electrical characterization and reliability study of Sub-5 nm gate dielectrics /". Online version, 1999. http://bibpurl.oclc.org/web/32770.
Texto completoBuynak, Michael. "Process of reliability and repeatability testing and characterization of a MEMS mirror array". Ann Arbor, Mich. : ProQuest, 2008. http://gateway.proquest.com/openurl?url_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:dissertation&res_dat=xri:pqdiss&rft_dat=xri:pqdiss:1460031.
Texto completoTitle from PDF title page (viewed Mar. 16, 2009). Source: Masters Abstracts International, Volume: 47-03. Adviser: Marc P. Christensen. Includes bibliographical references.
Bari, Daniele. "Characterization and Reliability of Dye-sensitized Solar Cells: Temperature, Illumination, and Bias Effects". Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2014. http://hdl.handle.net/11577/3423712.
Texto completoDye-sensitized solar cells (DSC) hanno recentemente dimostrato di essere un’alternativa a basso costo al fotovoltaico inorganico e in futuro non lontano potrebbero detenere una quota di mercato notevole. Tuttavia, i problemi di affidabilità devono essere risolti per migliorare la competitività di questa nuova tecnologia. La presente tesi tratta la caratterizzazione e lo studio affidabilità di DSC al fine di avere un quadro completo circa l'efficienza, la stabilità e i meccanismi di degradazione nelle DSC, al fine di promuovere questi dispositivi come un nuova fonte di energia rispettando inoltre le normative della Comunità Europea. Da quando Michael Grätzel nel 1991 avanzò il concetto di materiali sensibilizzati e semiconduttori nanoporosi, dye-sensitized solar cells hano attirato l'interesse di molti ricercatori universitari e di aziende operanti nel fotovoltaico, aprendo così la strada al fotovoltaico di terza generazione. Risultati notevoli nella sintesi di cromofori sempre più pancromatici e nella fabbricazione di semiconduttori ad ampio bad-gap, consentono a fisici, chimici ed ingegneri di produrre DSC sempre più efficienti e affidabili. Al momento di questa tesi, l’efficienza delle DSC ha raggiunto il 13.4% il che consente loro di competere con i sistemi fotovoltaici inorganici convenzionali in termini di costi di produzione e complessità materiale, in particolar modo in quelle applicazioni in cui il rapporto efficienza costi di produzione deve essere massimizzato. Ci sono diverse applicazioni in cui le prestazioni di queste celle solari foto-elettrochimiche sono già sufficienti: applicazioni outdoor, come le finestre degli edifici e la copertura delle serre; applicazioni indoor come finestre, strutture di decorazione, e le vetrate dei negozi. Nonostante i vantaggi, molti problemi tecnologici e di affidabilità devono ancora essere risolti. Alcune delle problematiche sono: stabilità delle caratteristiche elettriche, incapsulamento, effetti dei fattori ambientali (ad esempio l'esposizione ai raggi UV per applicazioni esterne), l'umidità, la temperatura elevata, l’incremento del lifetime. Un'intensa attività di ricerca è portata avanti da ricercatori di tutto il mondo per capire l'affidabilità e le cause di instabilità delle DSC: questi sforzi coinvolgono lo studio di molti aspetti fisici e chimici compresi gli effetti nell’uso di diversi materiali, strutture, morfologie, coloranti, elettroliti, contro-elettrodi, fabbricazione in condizioni e presenza di ossigeno e di umidità. I metodi di caratterizzazione utilizzati per caratterizzare celle solari silicon-based non possono essere utilizzati "as is" per le DSC senza considerare la diversa natura delle DSC rispetto alle celle silicon-based. Partendo dalla conoscenza nella caratterizzazione di celle solari silicon-based e da un background in elettrochimica, abbiamo attentamente trasposto i metodi di caratterizzazione alle DSC. L'accesso a tutti i dettagli tecnologici delle DSC sono disponibili grazie alla collaborazione con l'Università di Roma "Tor Vergata". Abbiamo sviluppato una procedura di misura che permette di definire gli standard per la caratterizzazione di dye-sensitized solar cells. Questa procedura si basa su misure DC e spettroscopia di impedenza (EIS), dove quest'ultima tecnica proviene dall’elettrochimica. Questa tecnica permette di caratterizzare le interfacce presenti nelle DSC e di identificare quali interfacce stanno degradando durante gli stress accelerati. Questo set di misure fornisce una descrizione completa delle celle e del loro comportamento durante gli stress accelerati. La caratterizzazione e lo studio di affidabilità viene esguita illuminando le celle con un simulatore solare AM 1.5, dove il suo spettro si estende dagli UV sino al lontano IR. Come fonte di illuminazione alternativa, abbiamo progettato una sorgente di luce monocromatica basata su LED per illuminare le celle solari durante la caratterizzazione. Abbiamo progettato l'illuminatore nonché la circuiteria di pilotaggio. Abbiamo scoperto che queste sorgenti monocromatiche eccitano una porzione diversa dello spettro di assorbimento delle celle: in particolare, la porzione dello spettro eccitata è funzione della lunghezza d'onda della sorgente di illuminazione. Ciò permette di avere ulteriori informazioni sull’efficienza e sulla degradazione delle DSC. Inoltre, durante gli aging test, abbiamo notato che la cinetica di degradazione della tensione di circuito aperto, della corrente di corto circuito, dell'efficienza, e del fill factor, cambia se la caratterizzazione viene eseguita con diverse lunghezze d'onda della sorgente di illuminazione. Questo fatto sottolinea che la caratterizzazione effettuata con luce monocromatica potrebbe dare ulteriori informazioni sul meccanismo di degradazione che causa il degrado delle DSC. Per avere un quadro sull’affidabilità delle DSC, abbiamo effettuato molti ageing test, con altrettante fonti di illuminazione o in generale di stress. Tutte queste prove sono state effettuate indoor. Abbiamo studiato il degrado delle celle sottoposte a stress accelerati con diverse condizioni di illuminazione e il ruolo della temperatura nel degrado delle celle. Questo studio è stato possbile effettuando stress accelerati per mezzo di: simulatore solare AM1.5, camere climatiche, illuminatore a LED bianco, illuminatore UV, e driver in corrente per gli constant current stress (CCS). Poiché le DSC si scaldano durante l'esposizione alla luce solare e quindi la loro temperatura interna aumenta, abbiamo cercato di capire il ruolo della temperatura nella degradazione delle DSC. Abbiamo dimostrato che la sola temperatura può incidere fortemente sul tasso di degradazione delle DSC riducendo le prestazioni complessive delle celle; inoltre, abbiamo dimostrato che la temperatura ha un duplice impatto sulle prestazioni delle celle. Una temperatura moderata induce un processo di annealing: migliora le prestazioni del colorante probabilmente ristabilendo alcuni legami liberi o deboli all'interfaccia semiconduttore trasparente/colorante o tra le molecole di colorante. D'altra parte, a temperature elevate o per tempi più lunghi di stress, indipendentemente dal livello di temperatura, la temperatura riduce fortemente le prestazioni DSC nonché il lifetime. Per capire gli effetti indotti da esposizione alla luce solare, abbiamo effettuato stress ottici accelerati per mezzo di un simulatore solare AM 1.5. Inoltre, abbiamo confrontato la cinetica di degradazione dei parametri DC misuratu durante gli stress ottici e termici. Il responsabile della degradazione durante lo stress termico o ottico è la formazione di difetti e di specie chimiche all’interfaccia tra il semiconduttore trasparente/dye/elettrolita i quali riducono la capacità di trasferimento di carica all'interfaccia e la migrazione degli ioni attraverso l’elettrolita. Durante gli stress ottici, abbiamo osservato una chiara differenza tra la cinetica di degradazione della tensione di circuito aperto e la cinetica di degradazione della corrente di corto circuito: quest'ultimo solitamente presenta una fase di inversione di tendenza durante gli stress ottici. La fase di inversione di tendenza è fortemente dipendente dalla intensità di illuminazione utilizzata durante lo stress accelerato: maggiore è il livello di illuminazione, minore è la durata della fase di inversione di tendenza. La degradazione della cella è più veloce con livelli di illuminazione più elevati probabilmente dovuta all'aumento della temperatura di interfaccia, come confermato anche dagli stress termici puri. L’elevato rapporto efficienza-peso consente alle DSC di poter essere utilizzate come fonte di energia in applicazioni spaziali. Per indagare gli effetti di fotoni ad alta energia (presenti anche a livello del suolo) sulle DSC, abbiamo effettuato stress accelerati utilizzando una fonte di illuminazione UV. Abbiamo progettato e assemblato un illuminatore a raggi UV, così come il circuito di pilotggio. Abbiamo scoperto che l'esposizione ai raggi UV ha effetti negativi su DSC e il principale responsabile della degradazione delle celle durante l'esposizione ai raggi UV è il bleaching dell'elettrolita (scolorimento dell’elettrolita). Vale la pena notare che il dye sembra avere un ruolo secondario nella degradazione della cella come è stato dimostrato. Per quanto riguarda le DSC studiate in questa tesi, si consiglia di adottare alcune soluzioni per evitare il bleaching dell’elettrolita. Il filtraggio UV e un buon incapsulamento potrebbero portare benefici per un funzionamento affidabile nel tempo, anche se potenzialmente vanno contro il peso contenuto e la naturale trasparenza delle DSC. Alta efficienza anche a basse intensità di illuminazione o con luce diffusa permette alle DSC di essere prese in considerazione per applicazioni indoor. Abbiamo effettuato ageing test tramite LED bianchi ad alta potenza e abbiamo confrontato la cinetica di degradazione dei parametri DC così come l’evoluzione dell’impedenza (EIS). Queste caratteristiche sono state misurate illuminando le celle sia con simulatore solare AM 1.5 che con un illuminatore a LED bianchi. Congiuntamente allo studio di affidabilità, abbiamo proposto un sistema di illuminazione basato su LED bianchi come un'alternativa economica e versatile ai costosi simulatori solari AM 1.5. Abbiamo progettato l'illuminatore basato su LED bianchi cosi come il suo circuito di pilotaggio. Dai risultati raccolti durente gli stress, abbiamo scoperto che l'esposizione alla luce bianca porta al degrado delle prestazioni delle DSC. Anche se lo spettro bianco non ha componente UV, le molecole del dye non sono più in grado di assorbire lunghezze d'onda nella regione UV. Confrontando le caratteristiche (DC ed EIS) misurate con il simulatore solare a LED bianchi e con il simulatore solare AM 1.5, abbiamo mostrato e provato che quest'ultimo fornisce più informazioni rispetto al primo. Dal punto di vista pannello solare, alcune DSC potrebbero incorrere in guasti o essere ombreggiate durante l'esposizione solare. Tale situazione potrebbe verificarsi nel caso in cui una cella/stringa di un pannello solare non sia funzionante oppure sia in ombra e non siano state adottate soluzioni atte a prevenirne una condizione operativa non convenzionale (ovvero non sono presenti diodi di by-pass o blocking diode). Per esaminare questa condizione reale non banale, abbiamo progettato e assemblato diversi driver di corrente e abbiamo eseguito molti constant current stress (CCS). I CCS eseguiti sono di due tipi: postive CCS e negative CCS. Il primo prevede di polarizzare la cella in modo tale che la corrente scorra nello verso che scorre quando esposta a luce solare, cioè in condizione standard di funzionamento; negative CCS, prevede di polarizzare la cella nel senso opposto al positive CCS. Durante gli stress le DSC vengono mantenute al buio, per evitare effetti dovuti all’illuminazione. Dai dati raccolti durante i due tipi di CCS, si è potuto envincere che entrambe portano ad una degradazione delle performance della cella e che all’aumentare del modulo della corrente di stress diminuisce il tempo di vita della DSC. Osservando le caratteristiche DC delle celle stressate, positive e negative CCS degradano le DSC in maniera diversa: i primi portano ad un degrado lento e costante della cella, i secondi, apparentemente non degradano le celle in maniera significativa all’inizio dello stress, ma ne causano un’improvvisa e rapida degradazione (sudden failure) dopo diverse ore. L’istante in cui si verifica il sudden failure della DSC è funzione dell’intensità della corrente di stress. Abbiamo mostrato che durante i positive CCS, la composizione elettrolita cambia, abbassando la dark current della cella solare, mentre i negative CCS portano alla degradazione del contro-elettrodo, accelerandone la corrosione da parte dell’elettrolita. Inoltre, abbiamo dimostrato che la maggior della degradazione avviene alle interfacce in cui gli elettroni sono emessi durante lo stress. I risultati ottenuti, dimostrano che i CCS hanno effetti irreversibili sulle prestazioni elettriche delle DSC e che alcune soluzioni circuitali devono essere adottate allo scopo di prevenire inoppurtune condizioni di funzionamento delle celle.
Mishra, Pradeep K. "Characterization of electrowetting systems for microfluidic applications". [Tampa, Fla] : University of South Florida, 2009. http://purl.fcla.edu/usf/dc/et/SFE0003074.
Texto completoWang, Xingsheng. "Simulation study of scaling design, performance characterization, statistical variability and reliability of decananometer MOSFETs". Thesis, University of Glasgow, 2010. http://theses.gla.ac.uk/1810/.
Texto completoBorga, Matteo. "Characterization and modeling of GaN-based transistors for power applications". Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2019. http://hdl.handle.net/11577/3422355.
Texto completoLiu, Xiang. "Reliability study of InGaP/GaAs heterojunction bipolar transistor MMIC technology by characterization, modeling and simulation". Doctoral diss., University of Central Florida, 2011. http://digital.library.ucf.edu/cdm/ref/collection/ETD/id/4967.
Texto completoID: 030423028; System requirements: World Wide Web browser and PDF reader.; Mode of access: World Wide Web.; Thesis (Ph.D.)--University of Central Florida, 2011.; Includes bibliographical references (p. 82-88).
Ph.D.
Doctorate
Electrical Engineering and Computer Science
Engineering and Computer Science
Singh, Bhupender. "Modeling, design, fabrication and reliability characterization of ultra-thin glass BGA package-to-board interconnections". Thesis, Georgia Institute of Technology, 2016. http://hdl.handle.net/1853/55031.
Texto completoPaydenkar, Chetan S. "Flip chip assembly process development, process characterization, and reliability assessment of polymer stud grid array-chip scaled package". Thesis, Georgia Institute of Technology, 2001. http://hdl.handle.net/1853/19141.
Texto completoSimms, Michelle. "Characterization of the TNFa microsatellite's reliability, MHC associations and occurrence in two ethnically different SLE populations". Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape7/PQDD_0004/MQ42446.pdf.
Texto completoLigor, Octavian. "Reliability of the Scanning Capacitance Microscopy and Spectroscopy for the nanoscale characterization of semiconductors and dielectrics". Lyon, INSA, 2010. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2010ISAL0008/these.pdf.
Texto completoThis work was devoted to the experimental study of the scanning capacitance microscopy (SCM) and spectroscopy (SCS) for the mapping of the dopants in the semiconductor structures and for the characterization of thin oxides. SCM has appeared to be a very powerful technique for doping mapping as long as qualitative images are needed, for example in order to check whether fabrication steps like implantations have been correctly operated during the fabrication of devices (presence or absence of doping of a given type in a region where it should be present). When quantitativity is needed, the only way of performing a calibration of SCM images for dopant mapping seems to grow exactly the same oxide on two different samples, one being a calibration sample from which a semi-calibration curve associating doping levels and SCM signal levels will be measured and applied to the unknown sample (semi-calibration). We have shown the capabilities of SCM for dopant mapping using a series of experimental situations and test samples covering almost all frequently encountered structures in the industry of silicon microelectronics : doping staircases of p-type and n-type structures, quantum wells and p-n junctions. Qualitative images have been obtained for a wide range of doping levels between 2. E+15 at. Cm-3 to 5. E+19 at. Cm-3. SCM is able to detect quantum wells of ~ 7 nm width. SCM is also able to differentiate between dopants of different type (p-type or n-type). All these results confirm the usefulness of SCM as a qualitative imaging technique. We have studied the experimental parameters playing a role in the interpretation and reproducibility of SCM signal: stray light, stray capacitance, the tip-sample contact, the influence of strong electrical fields, the sample’s topography, the quality and the properties of the top oxide. We have proposed solutions for eliminating all these parasitic factors and for rendering the SCM measurements reproducible and quantitative
Trevisanello, Lorenzo Roberto. "Analysis of the Temperature impact on Reliability of GaN-based Light Emitting Diodes". Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2008. http://hdl.handle.net/11577/3425611.
Texto completoCon il presente lavoro di tesi vengono riportati i risultati dell'attività di ricerca triennale su Light Emitting Diode (LED) per illuminazione allo stato solido. In particolare, il progetto di ricerca è stato incentrato sullo studio della caratterizzazione termica di LED in nitruro di gallio (GaN) e sull'impatto della temperatura sull'affidabilità dei dispositivi. Il lavoro comincia da una panoramica sullo stato dell'arte di dispositivi optoelettronici a semiconduttore composito di tipo III-V e sugli aspetti affidabilistici ad essi legati. In seguito vengono presentati diversi metodi per la caratterizzazione termica dei LED, insieme alla descrizione dettagliata delle diverse implementazioni sperimentali per ottenere tali misure. Nei capitoli restanti vengono presentati e discussi tre diversi approcci di analisi affidabilistica: (i) un test di vita accelerato su LED bianchi a basso flusso luminoso, (ii) un test di vita accelerato su LED ad alto flusso con tecnologia Chip On Board, e (iii) un'analisi affidabilistica di LED in AlGaN con emissione nel profondo ultravioletto. In tutti questi studi, sono stati sottolineati gli aspetti termici nell'analisi dei risultati. Queste analisi partono da un'approfondita conoscenza della struttura dei dispositivi e delle problematiche relative, con l'obiettivo di (i) trovare un modello di degrado in grado di fornire una corretta stima del tempo di vita, (ii) indagare i meccanismi fisici alla base del degrado, e (iii) individuate una correlazione tra le proprietà termiche e l'affidabilità del dispositivo. Il lavoro presentato ha permesso di mettere insieme nuovi risultati relativi ai meccanismi che attualmente limitano l'affidabilità dei LED, e ha reso disponibile diversi strumenti sperimentali e analitici utili per la progettazione e l'implementazione di test di vita accelerati futuri.
Heiba, Usama Zaghloul. "Nanoscale and macroscale characterization of the dielectric charging phenomenon and stiction mechanisms for electrostatic MEMS/NEMS reliability". Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1428/.
Texto completoThe reliability of electrostatically actuated micro- and nano-electromechanical systems (MEMS and NEMS) is determined by several failure modes which originate from different failure mechanisms. Among various reliability concerns, the dielectric charging constitutes major failure mechanism which inhibits the commercialization of several electrostatic MEMS devices. In electrostatic capacitive MEMS switches, for example, the charging phenomenon results in shifting the electrical characteristics and leads to stiction causing the device failure. In spite of the extensive study done on this topic, a comprehensive understanding of the charging phenomenon and its relevant failure mechanisms are still missing. The characterization techniques employed to investigate this problem, though useful, have serious limitations in addition to the missing correlation between their results. On the other hand, recent studies show that tribological phenomena such as adhesion and friction are crucial in MEMS/NEMS devices requiring relative motion and could affect their performance. Since the operation of MEMS switch is based on intermittent contact between two surfaces, the movable electrode and the dielectric, critical tribological concerns may also occur at the interface and influence the device reliability. These concerns have not been investigated before, and consequently, micro/nanotribological studies are needed to develop a fundamental understanding of these interfacial phenomena. Also, the multiphysics coupling between the charging phenomena and those expected tribological effects needs to be studied. This thesis addresses the abovementioned weaknesses and presents numerous novel characterization techniques to study the charging phenomenon based on Kelvin probe force microscopy (KPFM) and, for the first time, force-distance curve (FDC) measurements. These methods were used to study plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) silicon nitride films for application in electrostatic capacitive MEMS switches. The proposed methods are performed on the nanoscale and take the advantage of the atomic force microscope (AFM) tip to simulate a single asperity contact between the switch movable electrode and the dielectric surface. Different device structures were characterized including bare dielectric films, MIM capacitors, and MEMS switches. In addition, the charge/discharge current transients (C/DCT) and thermally stimulated depolarization current (TSDC) assessment methods were used to study the charging/discharging processes in metal-insulator-metal (MIM) capacitors. A comparison and correlation between the results from the investigated characterization techniques were performed. Moreover, a correlation between the obtained nanoscale/macroscale results and the literature reported data obtained from device level measurements of actual MEMS devices was made. The influence of several key parameters on the charging/discharging processes was investigated. This includes the impact of the dielectric film thickness, dielectric deposition conditions, and substrate. SiNx films with different thicknesses were deposited over metal layers and over silicon substrates to study the effect of the dielectric thickness. The impact of the dielectric deposition conditions was investigated through depositing SiNx films using different gas ratio, temperature, power, and RF modes. To study the influence of the substrate, SiNx layers were deposited on evaporated gold, electrochemically-deposited gold, evaporated titanium layers, and over bare silicon substrates. Fourier transform infra-red spectroscopy (FT-IR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) material characterization techniques were used to determine the chemical bonds and compositions, respectively, of the investigated SiNx films. The obtained data from these techniques were used to explain the electrical characterization results. The impact of electrical charge injection conditions, which are the voltage amplitude, polarity and duration, was also explored. Finally, the influence of the relative humidity, environment medium, and contaminants on the charging phenomenon was studied. Furthermore, the thesis investigates different tribological phenomena at the interface between the two contacting surfaces of electrostatic MEMS switches as well as their multiphysics coupling with the dielectric charging failure mechanism. The adhesive and friction forces were measured on the nanoscale under different electrical stress conditions and relative humidity levels using an AFM to study different stiction mechanisms. In these devices, stiction can be caused by two main mechanisms: dielectric charging and meniscus formation resulting from the adsorbed water layer at the interface. The effect of each mechanism as well as their multiphysics interaction and impact on the overall adhesion or stiction was quantified. Finally, the impact of the dielectric charging on the friction force between the two contacting surfaces of the switch has been studied
Xu, Yueshuo. "THE DEVELOPMENT AND CHARACTERIZATION OF NON-LINEAR ROUTING WIRE BONDING PROCESS FOR HIGH-DENSITY CUFF ELECTRODE CONNECTOR". Case Western Reserve University School of Graduate Studies / OhioLINK, 2015. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=case1416583475.
Texto completoRonchi, Nicolò. "An investigation of defects and reliability issues on Gallium Nitride devices". Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2012. http://hdl.handle.net/11577/3421973.
Texto completoL'argomento esposto in questa tesi riguarda uno studio approfondito di dispositivi su eterostruttura AlGaN/GaN. Questo lavoro puo’ essere suddiviso in due argomenti principali: la prima parte riguarda lo studio di trappole e difetti e il loro effetto sulle prestazioni del dispositivo; la seconda parte e’ invece dedicata allo studio dell'affidabilita’ di questo tipo di dispositivi. L'analisi degli effetti trappola e’ basata sulla misurazione impulsata della caratteristica di uscita e della transconduttanza del dispositivo in esame. Le misure eseguite su transistor con diversa composizione dell'elettrodo di gate (Ni/Au/Ni o ITO) e presenza o assenza dello strato di passivazione hanno mostrato come questa tecnica puo’ essere utilizzata come rapido e valido sistema per distinguere tra gli effetti di trappole presenti nella regione sottostante il gate e quelli di trappole nella regione di accesso gate - drain. In dettaglio si e’ visto che dispositivi non passivati presentano una diminuzione del picco della transconduttanza, fenomeno riconducibile alla presenza di trappole superficiali; mentre nel caso di variazione della tensione di soglia (dispositivi con elettrodo di gate in ITO) le trappole sono localizzate nella regione al di sotto del contatto di gate. La presenza di trappole sotto il contatto in ITO e’ stata inoltre confermata da misure di capacita’ vs. tensione a bassa frequenza. Le misure impulsate sono state poi messe in relazione con le misure di elettroluminescenza effettuate sui transistor: questo confronto ha mostrato come le trappole presenti nel dispositivo limitino il massimo campo elettrico tra gate e drain e quindi l'intensita’ della radiazione emessa. Questa metodologia e’ stata poi applicata per l'analisi di dispositivi GaN su silicio caratterizzati da identica lunghezza del contatto di gate ma diversa ampiezza del recesso di gate. Dai risultati ottenuti si puo’ vedere che le prestazioni migliori, in termini di dispersione in frequenza e massimo campo elettrico, si hanno nei dispositivi con recesso piu’ piccolo. L'analisi dei difetti presenti nei dispositivi su GaN e’ stata effettuata anche per mezzo di misure di rumore a bassa frequenza. Lo scopo di questa parte di attivita’ era di trovare una correlazione tra il livello di rumore misurato e le caratteristiche elettriche del dispositivo (in particolare il breakdown). Diversi dispositivi sono stati testati (transistor e transmission line model - TLM) con differenti tecnologie di realizzazione (percentuale di alluminio, temperatura di processo, composizione dell'elettrodo dei contatti ohmici). Una correlazione rumore del canale conduttivo e breakdown non e’ stata trovata; mentre le misure sulle TLM hanno mostrato un possibile legame tra rumore e resistenza specifica del contatto ohmico. L'affidabilita’ dei dispositivi è stata studiata per mezzo di prove di stress a breve (2 min step - stress) e lungo termine (1000 hour). Lo stress a lungo termine e’ stato eseguito su dispositivi AlGaN/GaN processati su substrato composito di tipo SopSiC sviluppato nell'ambito del progetto europeo HYPHEN. Questi substrati sono realizzati tramite il trasferimento di un sottile strato di Silicio monocristallino su uno strato piu’ spesso di Carburo di Silicio policristallino, il loro scopo e’ di rappresentare una valida ed economica alternativa ai substrati in Carburo di Silicio monocristallino. Per questo esperimento sono state individuate tre condizioni a differente polarizzazione e temperatura; i risultati finali presentano una buona stabilita’ dei dispositivi ed inoltre mostrano come i problemi riscontrati durante il test siano riconducibili agli elevati livelli di corrente di perdita del gate. Il degrado dei dispositivi e’ quindi strettamente legato alla tecnologia del processo utilizzato per la realizzazione del transistor e non e’ legata alla natura del substrato. Per quanto riguarda la prova di stress accelerato, si e’ studiato l'effetto sulle prestazioni del dispositivo di elevate tensioni negative applicate al contatto di gate. Questo tipo di test solitamente porta all'individuazione di una tensione critica oltre la quale si verifica un brusco aumento della corrente di gate. Nella letteratura scientifica questo fenomeno e’ indicato come effetto piezoelettrico inverso (inverse piezoelectric effect) ed e’ associato alla creazione di difetti nel reticolo cristallino sottoposto a sollecitazione durante lo stress. Lo studio si e’ basato su un wafer con differenti metallizzazioni di gate (Ni/Au/Ni, ITO, Ni/ITO) e con passivazione dei dispositivi. I risultati ottenuti suggeriscono che la tensione critica non sia legata solo alla tensione che si induce nel reticolo; infatti anche il livello iniziale della corrente di perdita del gate sembra giocare un ruolo nel processo di degradazione. Inoltre l'evoluzione del degrado durante il test sembra indicare che il processo di invecchiamento avvenga per filtrazione dei difetti all'interno della barriera di AlGaN (percolation process)
Karatsori, Theano. "Caractérisation et modélisation de UTBB MOSFET sur SOI pour les technologies CMOS avancées et applications en simulations circuits". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAT035/document.
Texto completoΤhe motivation for this dissertation is two of the main issues brought up by the scaling of new-era devices in contemporary MOSFET design: the development of an analytical and compact drain current model, valid in all regions of operation describing accurately the transfer and output characteristics of short-channel FDSOI devices and the investigation of reliability and variability issues of such advanced nanoscale transistors. Chapter II provides a theoretical and technical background for the better understanding of this dissertation, focusing on the critical MOSFET electrical parameters and the techniques for their extraction. It demonstrates the so-called Y-Function and Split-CV methodologies for electrical characterization in diverse types of semiconductors. The influence of AC signal oscillator level on effective mobility measurement by split C-V technique in MOSFETs is also analyzed. A new methodology based on the Lambert W function which allows the extraction of MOSFET parameters over the full gate voltage range, enabling to fully capture the transition between subthreshold and above threshold region, despite the reduction of supply voltage Vdd is presented. Finally, some basic elements concerning the low frequency noise (LFN) on MOSFETs characterization are described. Chapter III presents the analytical drain current compact modeling in nanoscale FDSOI MOSFETs. Simple analytical models for the front and back gate threshold voltages and ideality factors have been derived in terms of the device geometry parameters and the applied bias voltages with back gate control. An analytical compact drain current model has been developed for lightly doped UTBB FDSOI MOSFETs with back gate control, accounting for small geometry and other significant in such technologies effects and implemented via Verilog-A code for simulation of circuits in Cadence Spectre. Chapter IV is dealing with reliability issues in FDSOI transistors. The hot-carrier degradation of nanoscale UTBB FDSOI nMOSFETs has been investigated under different drain and gate bias stress conditions. The degradation mechanisms have been identified by combined LFN measurements at room temperature in the frequency and time domains. Based on our analytical compact model of Chapter III, an HC aging model is proposed enabling to predict the device degradation stressed under different bias conditions, using a unique set of few model parameters determined for each technology through measurements. Finally, the NBTI stress characteristics and the recovery behavior under positive bias temperature stress of HfSiON gate dielectric UTBB FDSOI pMOSFETs have been investigated. A model for the NBTI has been developed by considering hole-trapping/detrapping mechanisms, capturing the temperature and bias voltage dependence. In Chapter V studies of variability issues in advanced nano-scale devices are presented. The main sources of drain and gate current local variability have been thoroughly studied. In this aspect, a fully functional drain current mismatch model, valid for any gate and drain bias condition has been developed. The main local and global variability MOSFET parameters have been extracted owing to this generalized analytical mismatch model. Furthermore, the impact of the source-drain series resistance mismatch on the drain current variability has been investigated for 28nm Bulk MOSFETs. A detailed statistical characterization of the drain current local and global variability in sub 15nm Si/SiGe Trigate nanowire pMOSFETs and 14nm Si bulk FinFETs has been conducted. Finally, a complete investigation of the gate and drain current mismatch in advanced FDSOI devices has been performed. Finally, the impact of drain current variability on circuits in Cadence Spectre is presented. An overall summary of this dissertation is presented in Chapter VI, which highlights the key research contributions and future research directions are suggested
Nichau, Alexander [Verfasser]. "Characterization, integration and reliability of HfO2 and LaLuO3 high-kappa/metal gate stacks for CMOS applications / Alexander Nichau". Aachen : Hochschulbibliothek der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, 2013. http://d-nb.info/1044491485/34.
Texto completoTsiara, Artemisia. "Electrical characterization & modeling of the trapping phenomena impacting the reliability of nanowire transistors for sub 10nm nodes". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAT010/document.
Texto completoIn advanced CMOS technologies, microscopic defects localized at the Si interface (Nit) or within the gate oxide (Nox) degrade the performance of CMOS transistors, by increasing the low frequency noise (LFN). These defects are generally induced by the fabrication process or by the ageing of the device under electrical stress (BTI, Hot Carriers). In SiGe or III-V channel transistors, their density is much higher than in silicon and their microscopic nature still is unknown. In addition, in sub 10nm 3D like nanowires, these spatially distributed defects induce typical stochastic effects responsible for “temporal variability” of the device performance. This new dynamic variability component must now be considered in addition of the well-known static variability to obtain functional and reliable circuits. Therefore today it becomes essential to well understand the trapping mechanisms induced by these defects in order to design & fabricate robust and reliable CMOS technologies for sub 10nm nodes
Mukherjee, Kalparupa. "Investigation into trapping mechanisms and impact on performances and reliability of GaN HEMTs through physical simulation and electro-optical characterization". Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0401/document.
Texto completoGallium Nitride has emerged as a terrific contender to lead the future of the semiconductor industry beyond the performance limits of silicon.The immense potential of the AlGaN/GaN HEMT device is derived from the high density, high mobility electron gas formed at its hetero-structure. However, frequent subjection to high electric field, temperature and stress conditions makes the device vulnerable to reliability issues that restrict its efficiency and life time. A dominant contributor to several parasitic and reliability issues are traps present within the semiconductor structure which restrict the channel density and aggravate the device static and dynamic response. As the GaN industry addresses an increasing demand for superior devices, reliability analysis is of critical importance. There is a necessity to enable advancements in trap inhibition which would allow the realization of stronger, efficient devices.The motivation of this work is to recognize distinct ways in which various traps affect the performance and reliability metrics of GaN 0.25 µm HEMTs through a study of devices of the GH-25 process optimized for high power applications up to 20 GHz. The investigation employs physical TCAD simulations to provide insight and perspective to electrical and optical characterizations. Detailed analysis into independent and interrelated effects is performed to identify the relative impact of traps in circumstances presenting notable deviations from the ideal device response.The methodology to develop a representative TCAD model derived closely from internal physics is described with special focus on the sensitive gate leakage characteristic which reflects the influence of fundamental physical processes as well as parasitic effects commonly encountered in GaN HEMTs. Targeted simulations provide a pivotal link between the observation of a reliability issue and its underlying origin in trapping phenomena. Establishing associations between the spatial location of traps and the degradations they could trigger is an important objective of this thesis.Several simulation strategies that explore trapping behavior in various steady state and transient environments are discussed which allow detailed perception into the manner and extent to which trap attributes affect operational considerations. Approaches to distinguish disparate trap interactions are also described. The central case study in this thesis is an abstruse parasitic leakage phenomenon, identified in the GH 25 process as a consequence of aging stress. Referred to as the “belly shape”, it presents an interesting example of how the developed strategies can be applied to discern the causality, impact and evolution of the responsible traps. In order to take a deeper look into trapping modes, further aging and LASER characterizations are performed to alter the general occupational dynamics and observe the modulation of trap control over device response
Torto, Lorenzo. "Development of photocurrent and open circuit voltage decay models for the characterization and reliability study of bulk herejunction solar cells". Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2019. http://hdl.handle.net/11577/3422689.
Texto completoStrube-Bloss, Martin Fritz [Verfasser]. "Characterization of mushroom body extrinsic neurons of the honeybee : Odor specificity, response reliability, and learning related plasticity / Martin Fritz Strube-Bloss". Berlin : Freie Universität Berlin, 2008. http://d-nb.info/1023168669/34.
Texto completoGinga, Nicholas J. "On-chip dielectric cohesive fracture characterization and mitigation investigation through off-chip carbon nanotube interconnects". Diss., Georgia Institute of Technology, 2014. http://hdl.handle.net/1853/52225.
Texto completoAguirre, Morales Jorge Daniel. "Characterization and modeling of graphene-based transistors towards high frequency circuit applications". Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0235/document.
Texto completoThis work presents an evaluation of the performances of graphene-based Field-Effect Transistors (GFETs) through electrical compact model simulation for high-frequency applications. Graphene-based transistors are one of the novel technologies and promising candidates for future high performance applications in the beyond CMOS roadmap. In that context, this thesis presents a comprehensive evaluation of graphene FETs at both device and circuit level through development of accurate compact models for GFETs, reliability analysis by studying critical degradation mechanisms of GFETs and design of GFET-based circuit architectures.In this thesis, an accurate physics-based large-signal compact model for dual-gate monolayer graphene FET is presented. This work also extends the model capabilities to RF simulation by including an accurate description of the gate capacitances and the electro-magnetic environment. The accuracy of the developed compact model is assessed by comparison with a numerical model and with measurements from different GFET technologies.In continuation, an accurate large-signal model for dual-gate bilayer GFETs is presented. As a key modeling feature, the opening and modulation of an energy bandgap through gate biasing is included to the model. The versatility and applicability of the monolayer and bilayer GFET compact models are assessed by studying GFETs with structural alterations.The compact model capabilities are further extended by including aging laws describing the charge trapping and the interface state generation responsible for bias-stress induced degradation.Lastly, the developed large-signal compact model has been used along with EM simulations at circuit level for further assessment of its capabilities in the prediction of the performances of three circuit architectures: a triple-mode amplifier, an amplifier circuit and a balun circuit architecture
Haddad, Clara. "Fabrication, caractérisation électrique et fiabilité des OTFTs imprimés sur substrat plastique". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT116/document.
Texto completoThis thesis project is about the study of stability and reliability of organic transistors printed at CEA-Liten. P-Type OTFTs were manufactured on plastic substrate, with a p-type polymer semiconductor (SP400 from Merck) and a fluoropolymer as dielectric. First, an experimental protocol for electrical characterization was determined in order to overcome potential effects due to environment, measurements or aging of OTFTs. Then a model based on the expression of the accumulation charge in the transistor was developed. This model allowed the OTFT parameters’ extraction during low temperature measurements, which showed a temperature-activated charges transport in the OSC. Finally, the impact of negative gate bias stress on OTFTs’ characteristics was studied. The electrical stability of the P-OTFTs was measured on several stacks to study the influence of the dielectric material or its deposition method and the influence of the gate (printed silver ink or sputtered gold electrode)
Prästings, Anders. "Aspects on probabilistic approach to design : From uncertainties in pre-investigation to final design". Licentiate thesis, KTH, Jord- och bergmekanik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-178088.
Texto completoQC 20160201
TRUST, Transparent Underground Structures
Della, marca Vincenzo. "Characterization and modeling of advanced charge trapping non volatile memories". Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4721/document.
Texto completoThe silicon nanocrystal memories are one of the most attractive solutions to replace the Flash floating gate for nonvolatile memory embedded applications, especially for their high compatibility with CMOS process and the lower manufacturing cost. Moreover, the nanocrystal size guarantees a weak device-to-device coupling in an array configuration and, in addition, for this technology it has been shown the robustness against SILC. One of the main challenges for embedded memories in portable and contactless applications is to improve the energy consumption in order to reduce the design constraints. Today the application request is to use the Flash memories with both low voltage biases and fast programming operation. In this study, we present the state of the art of Flash floating gate memory cell and silicon nanocrystal memories. Concerning this latter device, we studied the effect of main technological parameters in order to optimize the cell performance. The aim was to achieve a satisfactory programming window for low energy applications. Furthermore, the silicon nanocrystal cell reliability has been investigated. We present for the first time a silicon nanocrystal memory cell with a good functioning after one million write/erase cycles, working on a wide range of temperature [-40°C; 150°C]. Moreover, ten years data retention at 150°C is extrapolated. Finally, the analysis concerning the current and energy consumption during the programming operation shows the opportunity to use the silicon nanocrystal cell for low power applications. All the experimental data have been compared with the results achieved on Flash floating gate memory, to show the performance improvement
Kumar, Pushpendra. "Impact of 14/28nm FDSOI high-k metal gate stack processes on reliability and electrostatic control through combined electrical and physicochemical characterization techniques". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT114/document.
Texto completoThis Ph.D. thesis is focused on the impact of the 14 and 28 nm FDSOI technologies HKMG stack processes on the electrical performance of MOS transistors. It concerns specifically the reliability aspect and the engineering of effective workfunction (WFeff ), through diffusion of lanthanum (La) and aluminum (Al) additives. This work combines electrical and physicochemical characterization techniques, and their development. The impact of La and Al incorporation, in the MOS gate stack, on reliability and device lifetime has been studied. La addition has a significant negative impact on device lifetime related to both NBTI and TDDB degradations. Addition of Al has a significant negative impact on lifetime related to PBTI, but on the contrary improves the lifetime for TDDB degradation. These impacts on device lifetime have been well correlated to the material changes inside the gate oxides. Moreover, diffusion of these additives into the HKMG stack with annealing temperature and time has been studied on different high-k materials. The diffused dose has been compared with the resulting shift in effective workfunction (WFeff), evidencing clear correlation. In addition, impact of TiN metal gate RF-PVD parameters on its crystal size and orientation, and device electrical properties has been studied. XRD technique has been used to obtain the crystal size and orientation information. These properties are significantly modulated by TiN process, with a low grain size and a unique crystal orientation obtained in some conditions. However, the WFeff modulations are rather correlated to the Ti/N ratio change, suggesting a change in the dipole at SiO2/high-k interface. Lastly, using specific test structures and a new test methodology, a robust and accurate XPS under bias technique has been developed to determine the relative band energy positions inside the HKMG stack of MOS devices. Using this technique, we demonstrated that WFeff shift induced by La and Al or by variations in gate thickness originates due to modifications of the dipole at SiO2/high-k interface
Silva, Maurício Banaszeski da. "Circuito on-chip para a caracterização em alta escala do efeito de Bias Temperature Instability". reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2016. http://hdl.handle.net/10183/147989.
Texto completoThis work proposes an array-based evaluation circuit for efficient and massively parallel characterization of Bias Temperature Instability (BTI). This design is highly efficient when studying the BTI time-dependent variability in deeply-scaled devices, where hundreds of devices should be electrically characterized in order to obtain a statistically significant sample size. The circuit controls stress and measurement times for accurate statistical characterization, making sure all the devices characterized have the same stress and recovery times. It significantly improves both area and measurement time. The circuit layout is laid out in the new 28nm node IMEC technology.
Longnos, Florian. "Etude et optimisation des performances électriques et de la fiabilité de mémoires résistives à pont conducteur à base de chalcogénure/Ag ou d'oxyde métallique/Cu". Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENT046.
Texto completoNon-volatile memory technology has recently become the key driver for growth in the semiconductor business, and an enabler for new applications and concepts in the field of information and communication technologies (ICT). In order to overcome the limitations in terms of scalability, power consumption and fabrication complexity of Flash memory, semiconductor industry is currently assessing alternative solutions. Among them, Conductive Bridge Memories (CBRAM) rely on the resistance switching of a solid electrolyte induced by the migration and redox reactions of metallic ions. This technology is appealing due to its simple two-terminal structure, and its promising performances in terms of low power consumption, program/erase speed. Furthermore, the CBRAM is a memory technology that can be easily integrated with standard CMOS technology in the back end of line (BEOL). In this work we study the electrical performances and reliability of two different CBRAM technologies, specifically using chalcogenides (GeS2) and metal oxide as electrolyte. We first focus on GeS2-based CBRAM, where the effect of doping with Ag and Sb of GeS2 electrolyte is extensively investigated through electrical characterization analysis. The physical mechanisms governing the switching kinetics and the thermal stability are also addressed by means of electrical measurements, empirical model and 1st principle calculations. The influence of the different set/reset programming conditions is studied on a metal oxide based CBRAM technology. Based on this analysis, the programming conditions able to maximize the memory window, improve the endurance and minimize the variability are determined
Calderón, Vega Felícitas. "Probabilistic characterization of single and concurrent metocean variables of Mexican coasts with seasonal variability using extreme value theory, with application to reliability of coastal structures". Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2021. http://hdl.handle.net/10803/672117.
Texto completoEsta tesis abarca diferentes temas relacionados con variables meteoceanográficas (metocean) pero estudiadas desde diversas perspectivas. Estas variables son principalmente el oleaje significativo y la velocidad de viento, y en menor medida el período de oleaje. Se emplea la teoría de valores extremos para caracterizar probabilísticamente las variables meteoceanográficas mediante el uso de la distribución de extremos generalizada (GEV, por sus siglas en inglés), incluyendo el efecto de la estacionalidad al considerar máximos valores mensuales, así como funciones armónicas y subarmónicas, lo que significa que el modelo GEV es función del tiempo. Aunque no se contó con información mexicana para el presente trabajo, se considera que lo desarrollado aquí puede aplicarse a las costas mexicanas, ya que se usaron datos de boyas estadounidenses situadas en los océanos Atlántico y Pacífico y relativamente cercanas a costas mexicanas. Para la región del Pacífico se aplica el modelo GEV a una boya (esto se describe en un artículo en el apéndice y resumido como capítulo de libro en el compendio de publicaciones) y los resultados se comparan con resultados análogos de un estudio previo, pero para boyas localizadas en el Golfo de México (dicho estudio también está contenido en el apéndice). En otra parte de la tesis, pero también para la boya del Pacífico (otro capítulo de libro en el compendio), mediante un estudio se estima el impacto de incluir o excluir un dato atípico de la altura de oleaje en la estacionalidad y proyecciones a futuro (i.e., las alturas de oleaje asociadas a periodos de retorno dados), ya que se observó una ola atípicamente alta para la boya considerada. Un estudio más (un artículo del compendio) incorpora a las velocidades de viento como variable meteoceanográfica para también caracterizarla como un modelo GEV que depende del tiempo, con datos de una boya situada en el Golfo de México. Estas velocidades de viento no corresponden a las máximas reportadas en cada mes, sino a aquellas que ocurrieron simultáneamente con las máximas alturas significativas generadas por oleaje. Esto conllevó a proponer un método simplificado para determinar alturas de oleaje significativo concurrentes con los vientos asociados a la misma boya y tiempo y para un periodo de retorno dado, y al mismo tiempo incorporando efectos de estacionalidad y estableciendo de manera cuantitativa la incertidumbre para las variables correlacionadas mencionadas. Esta propuesta es potencialmente útil para propósitos de diseño e ingenieriles, si las variables meteoceanográficas se consideran como peligros que imponen demandas a sistemas de ingeniería costeros (y estructurales). Adicionalmente, se explora el efecto de utilizar diferentes ventanas de tiempo en las proyecciones de valores extremos. En un estudio final (también un artículo del compendio) se presenta una introducción a la confiabilidad de sistemas de ingeniería costera (y también estructural), usando un rompeolas como caso de estudio. La estructura costera se somete a la acción de oleaje con diferentes periodos, mediante el uso de la distribución de Longuet-Higgins, y se calculan las probabilidades de falla por rebase aplicando métodos de confiabilidad clásicos, y otros métodos consultados en retrospectiva y reconsiderados prospectivamente. Estudios futuros podrían combinar el uso de modelos GEV como función del tiempo para caracterizar variables meteoceanográficas con el uso de métodos de confiabilidad, para investigar más a fondo la confiabilidad de sistemas costeros y costa afuera.
Negre, Laurent. "Caractérisation et modélisation de la fiabilité des transistors MOS en Radio Fréquence". Thesis, Grenoble, 2011. http://www.theses.fr/2011GRENT126/document.
Texto completoProducts using nowadays silicon technology are generally targeting aggressive specificationsand push the developers to determine the best compromise between performance and reliability.Main front-end degradation mechanisms are historically studied and modeled under static stressconditions and focus on the static MOS transistor parameters.With the development of product targeting high performances in the radio frequency (RF)domain, the reliability is becoming a first order concern. Thus an extension of the actual staticreliability models must be done to quantify the aging of key RF parameters under static andRF stress. In this context, this work focuses on the extension of the MOS transistor reliabilityregarding the study of RF parameters and also the application of RF stress.After describing the MOS transistor properties, the reliability aspect is introduced and theemphasis is put on the different degradation mechanisms and their associated models. Thisallows the development of an experimental setup and the required methodology to investigatethe device aging in the RF domain and to extend actual static models