先进三维集成电路(3D-IC)中硅通孔(TSV)和氮化镓(GaN)场效应管中的电-热-力特性研究

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英文文摘

致谢

1. 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究历史和现状

1.2.1 3D集成技术中的TSV技术

1.2.2 TSV的RLC等效电路

1.2.3 TSV结构中的热问题研究

1.2.4 GaN场效应管中的热问题

1.3 本论文的主要创新点

1.4 本论文的结构安排

2. 电热力特性分析的数值方法

2.1 引言

2.2 部分等效元电路法(PEEC)

2.3 有限元方法(FEM)的基本原理

2.3.1 变分原理和里兹方法

2.3.2 伽辽金方法

2.3.3 有限元法的一般步骤

2.4 电热力多物理场分析原理及验证

2.4.1 多物理场基本方程

2.4.2 时域有限元方法应用

2.4.3 非线性场间耦合

2.4.4 编程实现及算法验证

2.5 本章小结

3. 硅基孔(TSV)的等效电路参数研究

3.1 引言

3.2 TSV等效电路

3.3 TSV的MOS电容

3.3.1 TSV与硅基底间的MOS效应及其计算

3.3.2 poly-Si与隔离层间的MOS效应及其计算

3.3.3 MOS效应对硅基底电容和电导的影响

3.4 TSV电阻和电感提取

3.5 TSV阵列的等效电容的应用和验证

3.5.1 TSV阵列的等效电容

3.5.2 TSV阵列的特征阻抗

3.5.3 TSV阵列的插入损耗

3.6 本章小结

4. TSV的多物理场分析

4.1 引言

4.2 TSV模型及周期电磁脉冲

4.3 单层TSV的多物理场研究

4.4 多层TSV互连的多物理场分析

4.5 TSV阵列多物理场分析

4.6 本章小结

5. GaN场效应管的多物理场分析

5.1 引言

5.2 GaN场效应管的稳态多物理场研究

5.3 GaN场效应管的瞬态多物理场研究

5.4 本章小结

6. TSV和GaN场效应管的热阻和平均功率容量研究

6.1 引言

6.2 热阻和平均功率容量的定义

6.3 TSV的热阻和平均功率容量研究

6.4 GaN场效应管的热阻和平均功率容量研究

6.5 本章小结

7. 结论与展望

7.1 论文总结

7.2 后继工作的展望

参考文献

作者简历