基本介紹
- 中文名:郭維廉
- 出生地:天津市靜海縣人
- 出生日期:1929年生
- 畢業院校:清華大學
主要成就,代表性論文和著作,代表性學術論文,代表性著作,
主要成就
從1963年,他在天津大學就開始了半導體器件的教學和科學研究工作。在他的領導下建立了新型半導體器件及集成技術研究組,廣泛深入地開展科研工作,取得了多項具有開創性的研究成果。
矽/二氧化矽(Si/SiO2)界面研究:提出用MOS結構C-V特性鉛(Pb)壓力接觸電極和三點法測量界面電荷密度新方法、用脈衝C-t特性中點電容測量少子產生壽命的新方法;此外對Si/SiO2界面正面擴金、背面擴金和用HCL鈍化機理進行了深入研究;編寫出《矽-二氧化矽界面物理》全國統編教材。
P-N結擊穿電壓蠕變研究:提出了擊穿電壓蠕變新物理模型,克服了當時兩種蠕變理論的不足,定義了表征擊穿電壓蠕變的物理參數,建立了擊穿電壓蠕變的完整理論,達到國際領先水平,被SCI和EI收錄,被國內外書刊多次引用,獲天津市自然科學二等獎;利用此理論解決了變容管存在的擊穿電壓蠕變問題,大幅度提高了產品成品率,獲得天津市科技進步二等獎。
MIS隧道結器件研究:研製出超高電流增益MIS發射極雙極電晶體,hFE高達30000,創當時世界最高紀錄;在國內率先研製成功MIS太陽電池;進行了MIS發射極電晶體加速壽命試驗,估算出該器件的使用壽命;撰寫出專著《MIS隧道結與MIS隧道結器件》。
三端負阻器件及其套用的研究:設計研製出DUBAT、LBT、NEGIT等多種三端負阻器件;探索了該器件在高頻和大功率領域中的套用;並提出一種新型矽三端負阻器件,申請了發明專利。
低溫雙極電晶體和低溫BiCMOS積體電路研究:設計研製出在77K hFE為300的低溫雙晶極管;採用Si或GeSi雙極/MOS混合模式電晶體作為低溫雙極管構成低溫BiCMOS積體電路;提出並建立了多晶矽發射極電晶體統一器件物理模型,概括了多種不同結構的多晶矽發射極電晶體。
光電負阻器件的研究:將三端負阻器件與光電探測器相結合,首次提出光電負阻器件的概念,並首次提出三大類9種矽光電負阻器件具體器件結構;設計研製出三種主要的矽光電負阻器件PLBT、PNEGIT和PDUBAT;發現了其光控開關、光控正弦波振盪、光控脈衝調頻等多種光控調製功能、探索了光電負阻器件實際套用,被鑑定為國際先進水平。
共振隧穿器件的研究:與13所和中科院物理所合作,在國內首次設計研製出在室溫下電流峰谷比為7.6、振盪頻率為54GHz的GaAs基共振隧穿二極體(RTD)和兩種結構不同的共振隧穿電晶體(RTT),被評為國內第一隻RTD和國內第一隻RTT。提出並建立了RTT反相器統一模型;首次設計研製出新型平面RTD及其MOBILE電路;建立了RTD“表觀正阻”物理機制模型;撰寫了《共振隧穿器件及其套用》、《諧振隧穿器件及其數學積體電路》兩本專著。
負阻異質結雙極管(NDRHBT)和實空間電子轉移電晶體(RSTT)的研究:在973項目支持下,設計研製出三種結構高電流峰谷比的NDRHBT,並發現在同一器件中存在恆壓和恆流兩種負阻工作模式和許多新的現象;設計研製出GaAs基雙溝道RSTT器件,具有"入"型I-V特性和寬而平坦的谷值區,器件參數優於國外報導值;並用此RSTT構成MOBILE電路。
Inp基微環雷射器的研究:在重點自然科學基金支持下,與13所合作在國內率先設計研製出低閥值無雙向工作區的單向雙穩態微環雷射器,顯示出較理想的電流控制雙穩態雷射開關特性,可用於全光隨機存儲。
與CMOS兼容矽基LED的研究:在重點自然科學基金項目支持下,設計了多種結構與CMOS工藝兼容的Si-LED器件,包括p-n結正向注入(紅外光)和反向擊穿(可見光)兩種工作模式,兩端和三端器件,和低、中、高三種工作電壓;提出並研製一種p-n結正向注入、柵壓調控、與超薄氧化層隧道結相結合的新型Si-LED,並申請了發明專利。
總計完成了包括973和自然科學重點基金的科研項目33個,科研經費400餘萬元、發表學術論文272篇,其中被EI,SCi收錄的54篇,編寫著作10部,獲得發明專利5項,獲省部級獎勵4項、天津大學獎勵4項,培養碩士生26名,博士生10名。
代表性論文和著作
郭維廉教授共發表學術論文272篇,編寫著作10部現將其代表性論文和著作刊於下
代表性學術論文
⑴
Improvements in curreut gain and Breakdown Voltage of sihcon MIS Heterojunction Emitter Transistors | M.K.Moravvej-Farshi,W.L.Guo M.A.Green | IEEE Electron Device Letters.EDl-7⑾:632-634(1986) | EI,SCI |
Walkout in p-n Junction Including Charge Trapping Saturation | 郭維廉、黃瑞星、鄭麗滋、宋永淳 | IEEE Trans on Electron Devices.1987,ED-34⑻:1788-1794 | EI,SCI |
High Temperature Life testing of silicon Metal-thin Insulator -Semiconductor Heterojunction emitter bipolar transistors | 郭維廉,M.K.Morawej-Farshi M.A.Green | Solid-state Electronics,1988,31⑹:1071-1075 | EI |
一種高性能的低溫矽雙極電晶體 | 郭維廉,鄭雲光,李樹榮,張詠梅 | 電子學報, 1994, 22⑻:30-35 | EI |
A Unified model of a poly-Si emitter transistor for various emitter structures | 蔣翔六,郭維廉,張詠梅 | Semiconductor Sci.Technol.1994,9⑸:1117-1125 | EI |
光電負阻電晶體的初步研究 | 郭維廉,李樹榮,鄭雲光 | 電子學報,1997,25⑵100-102 | EI |
用矽光電負阻器件產生光學雙穩態 | 郭維廉,張培寧,鄭雲光,李樹榮 | 電子學報,1998,26⑻:108-110 | EI |
Thedesign on MBE material structure of GaAs based RTD | W.L.Guo. H.L.Liang P.J.Niu S.L.Zhang | Proceedings of SPIE 2002,Vol.4936:373-380 | EI |
Nonlinear opto-isolater with response persistance function | W.L.Guo S.L.Zhang P.N.Zhang L.H.Mao | Proceedings of SPIE 2002,Vol.4919:412-415 | EI |
An optical Negative Resistance Detector with LBT structure | W.L.Guo Y.G.Zheng S.R. Li L.H.Mao | Proceedings of SPIE 2002,Vol.4919:416-420 | EI |
矽光電負阻器件的構成原理與分類 | 郭維廉 | 固體電子學研究與進展 2002,22⑴;120-126 | EI |
Simulation of Bipolar/MOSFET Hybrid Mode Transistor with Si/GeSi Hetero junction Base | W.L.GuoX.Y. Li P.J.NiuL.H.Mao | Proceedings of SPIE smart structures,device and system Ⅱ(2004)Vol,5649:666-672 | EI |
電阻柵結構負阻異質結雙極電晶體 | 郭維廉,齊海濤,張世林 | 半導體學報,2005,26⑹:1218-1223 | EI |
遏止(Quenching)及其在分析RTD邏輯電路中的套用 | 郭維廉,牛萍娟,李曉雲 | 固體電子學研究與進展,2005,25⑶:403-409 | EI |
柵型共振隧穿電晶體的設計與研製 | 郭維廉,梁惠來,宋瑞良 | 半導體學報,2006,27⑾:1974-1980 | EI |
共振隧穿電晶體的反相器統一模型 | 郭維廉,牛萍娟,苗長雲,王偉,于欣 | 半導體學報,2007,28⑴:84-91 | EI |
雙溝道實空間電子轉移電晶體的設計、研製和特性測量 | 郭維廉,張世林,梁惠來,于欣 | 半導體學報,2008,29⑴:136-139 | EI |
一種測量RTD串聯電阻的新方法 | 郭維廉,宋瑞良,王偉 | 半導體學報,2008,29⑸:950-953 | EI |
代表性著作
《矽——二氧化矽界面物理》第一版 | 國防工業出版社(北京) | 1982年 |
《矽——二氧化矽界面物理》第二版 | 國防工業出版社(北京) | 1989年 |
《MIS隧道結與MIS隧道結器件》 《半導體器件研究與進展》(三)中第五篇 | 科學出版社(北京) | 2006 |
《共振隧穿器件及其套用》 | 科學出版社(北京) | 2009 |
《諧振隧穿器件及其數字積體電路》 | 河北科學技術出版社(石家莊) | 2009 |