臨界電壓基本原則

在n溝道增強(qiáng)型器件中，導(dǎo)電溝道在晶體管內(nèi)不是自然存在的，并且需要正的柵極到源極電壓來(lái)產(chǎn)生這種電壓。正電壓吸引體內(nèi)的自由浮動(dòng)電子朝向柵極，形成導(dǎo)電溝道。但首先必須在柵極附近吸引足夠的電子以對(duì)抗添加到FET體中的摻雜離子;這形成沒(méi)有被稱為耗盡區(qū)的移動(dòng)載體的區(qū)域，并且發(fā)生這種情況的電壓是FET的閾值電壓。進(jìn)一步的柵極 - 源極電壓增加將吸引更多的電子朝向能夠形成從源極到漏極的導(dǎo)電溝道的柵極;這個(gè)過(guò)程被稱為倒置。

相反，n溝道耗盡型器件在晶體管內(nèi)自然存在導(dǎo)電溝道。因此，術(shù)語(yǔ)“閾值電壓”不容易應(yīng)用于使這樣的器件“接通”，而是用來(lái)代表溝道足夠?qū)捯栽试S電子容易流動(dòng)的電壓電平。這種易流動(dòng)的閾值也適用于p溝道耗盡型器件，其中從柵極到體/源極的正電壓通過(guò)迫使帶正電的孔離開(kāi)柵極絕緣體/半導(dǎo)體界面而產(chǎn)生耗盡層，留下暴露出不能攜帶的帶負(fù)電的受體離子的無(wú)載體區(qū)域。

在寬平面晶體管中，閾值電壓基本上與漏極 - 源極電壓無(wú)關(guān)，因此是一個(gè)明確定義的特性，但是由于漏極引起的勢(shì)壘降低，在現(xiàn)代納米尺寸的MOSFET中不太清楚。

在這些圖中，源極（左側(cè)）和漏極（右側(cè)）被標(biāo)記為n 以指示重?fù)诫s（藍(lán)色）n區(qū)域。耗盡層摻雜物被標(biāo)記為N_A以指示（粉紅色）耗盡層中的離子帶負(fù)電且?guī)缀鯖](méi)有空穴。在（紅色）體積中，孔的數(shù)量p = N_A，使得大部分電荷為中性。

如果柵極電壓低于閾值電壓，則晶體管截止，理想情況下晶體管的漏極到源極沒(méi)有電流。實(shí)際上，即使柵極偏置電流低于閾值（亞閾值漏電流），也存在電流，盡管電流很小并且隨著柵極偏置指數(shù)地變化。

如果柵極電壓高于閾值電壓，則由于在氧化物 - 硅界面處的溝道中存在許多電子，所以晶體管導(dǎo)通，形成低電阻溝道，其中電荷可以從漏極流向源極。對(duì)于顯著高于閾值的電壓，這種情況被稱為強(qiáng)反轉(zhuǎn)。當(dāng)V_D> 0時(shí)，通道逐漸變細(xì)，因?yàn)橛捎陔娮柰ǖ乐械碾娏鞫鸬碾妷航到档土嗽诮咏O時(shí)支撐通道的氧化物場(chǎng)。

當(dāng)涉及結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管（JFET）時(shí)，閾值電壓通常被稱為“夾斷電壓”。這有點(diǎn)混亂，因?yàn)椤皧A斷”施加到絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管（IGFET）是指信道夾持，導(dǎo)致在高源-漏偏置電流飽和行為，即使當(dāng)前是從來(lái)沒(méi)有過(guò)。與“夾斷”不同，術(shù)語(yǔ)“閾值電壓”是明確的，在任何場(chǎng)效應(yīng)晶體管中都是指相同的概念。

所述體效應(yīng)是由量在所述閾值電壓的變化近似等于在變更

對(duì)于增強(qiáng)模式，使用以下等式根據(jù)Shichman-Hodges模型（對(duì)于非常老的技術(shù)來(lái)說(shuō)是精確的）來(lái)計(jì)算對(duì)閾值電壓的nMOS MOSFET體效應(yīng)。

其中

在給定的技術(shù)節(jié)點(diǎn)中，例如90-nmCMOS工藝，閾值電壓取決于氧化物的選擇和氧化物厚度。使用上面的身體公式，

因此，氧化物厚度越薄，閾值電壓越低。雖然這似乎有所改善，但這并非沒(méi)有代價(jià);因?yàn)檠趸瘜雍穸仍奖。ㄟ^(guò)器件的亞閾值泄漏電流就越高。因此，90nm柵極氧化層厚度的設(shè)計(jì)規(guī)格被設(shè)定為1nm以控制漏電流。這種隧道，稱為福勒 - 諾德海姆隧道。

其中

在將設(shè)計(jì)特征縮小至90納米之前，用于產(chǎn)生氧化物厚度的雙氧化物方法是解決此問(wèn)題的常見(jiàn)方法。采用90納米工藝技術(shù)，在某些情況下采用了三氧化鎵方法。一種標(biāo)準(zhǔn)薄氧化物用于大多數(shù)晶體管，另一個(gè)為I / O驅(qū)動(dòng)器細(xì)胞，而第三個(gè)存儲(chǔ)器和通晶體管單元。這些差異純粹是基于CMOS技術(shù)閾值電壓的氧化層厚度特性 。

與氧化物厚度影響閾值電壓的情況一樣，溫度對(duì)CMOS器件的閾值電壓有影響。在身體效應(yīng)部分的部分方程展開(kāi)

哪里

我們看到表面電位與溫度有直接的關(guān)系。從上面看，閾值電壓不具有直接的關(guān)系，但不是獨(dú)立的影響。平均而言，取決于摻雜水平，該變化在-4mV / K和-2mV / K之間。對(duì)于30°C的變化，這會(huì)導(dǎo)致與通常用于90 nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)的500 mV設(shè)計(jì)參數(shù)的顯著變化 。

隨機(jī)摻雜波動(dòng)（RDF）是由于注入雜質(zhì)濃度的變化而導(dǎo)致的工藝變化的一種形式。在MOSFET晶體管中，溝道區(qū)域中的RDF可以改變晶體管的屬性，特別是閾值電壓。在較新的工藝技術(shù)中，RDF具有較大的影響，因?yàn)閾诫s劑的總數(shù)量較少。

正在進(jìn)行研究以抑制在相同制造工藝中的器件之間的閾值電壓變化的摻雜物波動(dòng) 。2100433B

在臨界熱流密度試驗(yàn)過(guò)程中，臨界判斷一般采用加熱元件壁溫判斷，其判據(jù)有兩條：一是加熱元件壁溫躍升速率達(dá)到或超過(guò)某一定值；二是加熱元件壁溫達(dá)到或超過(guò)最高溫度限值。臨界熱流密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析要求給出95%的置信度上，至少95%的概率不發(fā)生臨界沸騰的臨界熱流密度比。

對(duì)均勻加熱試驗(yàn)段，一般采用局部平均參數(shù)法處理臨界熱流密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)；對(duì)非均勻加熱試驗(yàn)段，一般采用子通道分析法處理臨界熱流密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)。在核動(dòng)力裝置安全評(píng)審中，臨界熱流密度是重要的限制性熱工水力參數(shù)，它的大小直接影響核動(dòng)力裝置的安全性和經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)優(yōu)化燃料組件結(jié)構(gòu)，提高臨界熱流密度，使反應(yīng)堆系統(tǒng)產(chǎn)生最大的熱功率，從而在保證核動(dòng)力裝置工程設(shè)計(jì)安全可靠的基礎(chǔ)上，提高經(jīng)濟(jì)性。 2100433B

臨界質(zhì)量（Critical mass）是指維持核子連鎖反應(yīng)所需的裂變材料質(zhì)量。不同的可裂變材料，受核子的性質(zhì)（如裂變橫切面）、物理性質(zhì)、物料型狀、純度、是否被中子反射物料包圍、是否有中子吸收物料等等因素影響，而會(huì)有不同的臨界質(zhì)量。

剛好可以產(chǎn)生連鎖反應(yīng)的組合，稱為已達(dá)臨界點(diǎn)。比這樣更多質(zhì)量的組合，核反應(yīng)的速率會(huì)以指數(shù)增長(zhǎng)，稱為超臨界。如果組合能夠在沒(méi)有延遲放出中子之下進(jìn)行連鎖反應(yīng)，這種臨界被稱為即發(fā)臨界，是超臨界的一種。即發(fā)臨界組合會(huì)產(chǎn)生核爆炸。如果組合比臨界點(diǎn)小，裂變會(huì)隨時(shí)間減少，稱之為次臨界。

恩里科·費(fèi)米最先發(fā)現(xiàn)超臨界組合，不一定同時(shí)是超過(guò)即發(fā)臨界。他的發(fā)現(xiàn)開(kāi)展了受控制的連鎖反應(yīng)的研究，后來(lái)發(fā)展的核子反應(yīng)堆及核能都是出于這一發(fā)現(xiàn)。

前言

第一章超臨界及超超臨界機(jī)組的技術(shù)性能

第一節(jié)超臨界及超超臨界機(jī)組的發(fā)展概況

第二節(jié)超臨界和超超臨界機(jī)組的容量及參數(shù)

第三節(jié)超臨界機(jī)組的熱效率及煤耗

第四節(jié)超臨界機(jī)組與亞臨界機(jī)組的主要區(qū)別

第五節(jié)超臨界鍋爐的性能要求

第六節(jié)超臨界直流鍋爐的主要特點(diǎn)

第七節(jié)新一代超臨界鍋爐的技術(shù)特點(diǎn)

第八節(jié)部分超臨界鍋爐燃用的典型煤質(zhì)

第二章超臨界及超超臨界鍋爐的型式及系統(tǒng)

第一節(jié)X電廠600MW超臨界鍋爐

第二節(jié)B電廠600MW超臨界鍋爐

第三節(jié)Q電廠600MW超臨界鍋爐

第四節(jié)C電廠600MW超超臨界鍋爐

第五節(jié)典型的1000MW超超臨界鍋爐

第六節(jié)塔型超臨界和超超臨界鍋爐

第七節(jié)上海石洞口　第二電廠600MW超臨界鍋爐

第八節(jié)800MW超臨界鍋爐

第三章超臨界鍋爐水冷壁的傳熱及水動(dòng)力特性

第一節(jié)超臨界壓力下水和水蒸氣的熱物理特性

第二節(jié)超臨界壓力下水冷壁管的傳熱特性

第三節(jié)水冷壁型式與質(zhì)量流速優(yōu)化設(shè)計(jì)

第四節(jié)螺旋管圈水冷壁的特點(diǎn)及水動(dòng)力特性

第五節(jié)光管垂直管屏水冷壁的特點(diǎn)及水動(dòng)力特性

第六節(jié)內(nèi)螺紋管垂直管屏水冷壁的變壓運(yùn)行特性

第七節(jié)30MPa以上壓力水冷壁的水動(dòng)力及傳熱特性

第八節(jié)超臨界鍋爐水冷壁工質(zhì)溫度控制

第九節(jié)超臨界鍋爐水冷壁傳熱惡化的判據(jù)

第十節(jié)1000MW超超臨界鍋爐的水冷壁系統(tǒng)

第四章超臨界鍋爐的啟動(dòng)系統(tǒng)及啟動(dòng)特性

第一節(jié)超臨界直流鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)的主要任務(wù)

第二節(jié)帶循環(huán)泵的啟動(dòng)系統(tǒng)

第三節(jié)帶循環(huán)泵和擴(kuò)容器的啟動(dòng)系統(tǒng)

第四節(jié)簡(jiǎn)化型啟動(dòng)系統(tǒng)

第五節(jié)帶快速啟動(dòng)旁路的啟動(dòng)系統(tǒng)

第六節(jié)帶三級(jí)旁路的啟動(dòng)系統(tǒng)

第七節(jié)帶大氣式擴(kuò)容器的啟動(dòng)系統(tǒng)

第八節(jié)超臨界機(jī)組的啟動(dòng)特性

第九節(jié)超臨界機(jī)組的旁路系統(tǒng)與啟動(dòng)方式

第五章超臨界機(jī)組的金屬材料

第一節(jié)超臨界機(jī)組金屬材料的類型和性能

第二節(jié)超臨界機(jī)組鍋爐的金屬材料

第三節(jié)超臨界機(jī)組汽輪機(jī)的金屬材料

第六章超臨界鍋爐的中間點(diǎn)溫度控制和汽溫調(diào)節(jié)

第一節(jié)超臨界鍋爐的中間點(diǎn)溫度控制

第二節(jié)超臨界鍋爐的汽溫特性

第三節(jié)超臨界鍋爐的汽溫調(diào)節(jié)

第四節(jié)500和800MW超臨界機(jī)組的運(yùn)行特性

第五節(jié)上海石洞口　第二電廠600MW超臨界鍋爐的運(yùn)行特性

第六節(jié)超臨界機(jī)組的變壓運(yùn)行

第七章煤粉燃燒新技術(shù)及超臨界鍋爐爐型結(jié)構(gòu)分析

第一節(jié)低負(fù)荷運(yùn)行無(wú)油穩(wěn)燃技術(shù)

第二節(jié)燃燒過(guò)程N(yùn)O2控制新技術(shù)

第三節(jié)超臨界鍋爐燃燒器及配風(fēng)技術(shù)

第四節(jié)超臨界和超超臨界鍋爐的爐型結(jié)構(gòu)分析

第八章亞臨界參數(shù)鍋爐的類型及性能

第一節(jié)亞臨界參數(shù)鍋爐的主要類型

第二節(jié)亞臨界參數(shù)鍋爐的汽包裝置

第三節(jié)自然循環(huán)鍋爐的技術(shù)性能

第四節(jié)控制循環(huán)鍋爐的技術(shù)性能

第五節(jié)復(fù)合循環(huán)鍋爐的技術(shù)性能

第九章亞臨界參數(shù)鍋爐的運(yùn)行特性

第一節(jié)給水壓力與溫度變化的靜態(tài)特性

第二節(jié)過(guò)熱蒸汽壓力與溫度變化的靜態(tài)特性

第三節(jié)再熱蒸汽壓力與溫度變化的靜態(tài)特性

第四節(jié)蒸汽流量、燃料量及過(guò)量空氣系數(shù)

第五節(jié)亞臨界機(jī)組的啟動(dòng)特性

第十章亞臨界鍋爐受熱面布置及傳熱特性

第一節(jié)亞臨界鍋爐受熱面布置的特點(diǎn)

第二節(jié)汽溫調(diào)節(jié)方式與受熱面?zhèn)鳠崽匦?

第三節(jié)亞臨界鍋爐過(guò)熱器和再熱器系統(tǒng)

第十一章W型火焰鍋爐的燃燒技術(shù)和綜合性能

第一節(jié)W型火焰鍋爐的整體布置

第二節(jié)W型火焰鍋爐的技術(shù)特點(diǎn)

第三節(jié)W型火焰鍋爐的燃燒技術(shù)

第四節(jié)W型火焰鍋爐的汽溫特性

第五節(jié)變負(fù)荷過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性

第六節(jié)配置W火焰鍋爐的660MW機(jī)組的啟動(dòng)特性

第十二章亞臨界鍋爐的水動(dòng)力及傳熱特性

第一節(jié)亞臨界鍋爐水動(dòng)力特性概述

第二節(jié)亞臨界自然循環(huán)鍋爐的水動(dòng)力及傳熱特性

第三節(jié)控制循環(huán)鍋爐的水動(dòng)力特性

第四節(jié)循環(huán)特性參數(shù)之間的關(guān)系

第十三章調(diào)峰機(jī)組的變壓運(yùn)行

第一節(jié)調(diào)峰機(jī)組變壓運(yùn)行的特點(diǎn)

第二節(jié)調(diào)峰鍋爐運(yùn)行中的主要問(wèn)題

第三節(jié)調(diào)峰鍋爐的變壓運(yùn)行特性

第四節(jié)幾種典型鍋爐的調(diào)峰性能

第十四章大容量鍋爐熱力計(jì)算的改進(jìn)方法

第一節(jié)現(xiàn)行方法的特點(diǎn)與問(wèn)題

第二節(jié)前蘇聯(lián)的爐膛換熱計(jì)算校準(zhǔn)方法

第三節(jié)分隔屏過(guò)熱器傳熱計(jì)算的改進(jìn)方法

第四節(jié)屏式過(guò)熱器傳熱計(jì)算的改進(jìn)方法

第五節(jié)大容量鍋爐爐膛溫度分布計(jì)算的改進(jìn)方法

第六節(jié)煤的灰污特性與受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)

第十五章大容量鍋爐的火焰探測(cè)技術(shù)

第一節(jié)火焰探測(cè)技術(shù)的發(fā)展及類型

第二節(jié)紅外動(dòng)態(tài)火焰探測(cè)原理及系統(tǒng)組成

第三節(jié)紅外光譜火焰動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性

第四節(jié)可見(jiàn)光火焰探測(cè)系統(tǒng)組成及運(yùn)行原理

參考文獻(xiàn)2100433B