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Submitted by Fátima Piedade (fpiedade@sa.isel.pt) on 2013-01-25T12:02:49Z No. of bitstreams: 1 A DC-DC Step-Up mu-Power Converter for Energy Harvesting Applications, Using Maximum Power PointTracking, Based on Fractional Open Circuit Voltage.rep.pdf: 197771 bytes, checksum: b84dff820d6e002b44d737c1ccd4460c (MD5) Made available in DSpace on 2013-01-25T12:02:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 A DC-DC Step-Up mu-Power Converter for Energy Harvesting Applications, Using Maximum Power PointTracking, Based on Fractional Open Circuit Voltage.rep.pdf: 197771 bytes, checksum: b84dff820d6e002b44d737c1ccd4460c (MD5) Previous issue date: 2012

Submitted by Fátima Piedade (fpiedade@sa.isel.pt) on 2013-01-25T12:44:19Z No. of bitstreams: 1 A Step-up mu-Power Converter for Solar Energy Harvesting Applications, using Hill Climbing MaximumPower Point Tracking.rep.pdf: 193211 bytes, checksum: 42725df66b42b6fdab94f8df94fe923a (MD5) Made available in DSpace on 2013-01-25T12:44:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 A Step-up mu-Power Converter for Solar Energy Harvesting Applications, using Hill Climbing MaximumPower Point Tracking.rep.pdf: 193211 bytes, checksum: 42725df66b42b6fdab94f8df94fe923a (MD5) Previous issue date: 2011

The objective of this work was to develop a fully functional pMOSFET using a new method for dopant pre-deposition done at low temperature (90ºC) using PECVD. This technique has many advantages when compared to the traditional manufacturing method, namely it is more cost effective, simpler and faster. Because it does not require an oxide layer to create the patterns, it can be conjugated with other low temperature techniques. To obtain a functional pMOSFET, this work was divided in four different studies. The objective of the first study was to achieve metal-semiconductor ohmic contacts. To obtain a perfect ohmic contact of aluminum in a n-type silicon wafer, it is necessary to create a narrow space-charge region in order to allow carrier tunneling. That was reached by using a highly doped n-type hydrogenated amorphous silicon thin film made with a phosphine gas phase concentration of 1.5%, followed by a one-hour diffusion process at 1000ºC. A sheet resistance of 22.9 Ω/□ and a phosphorus surface concentration of 5.2 × 1019 aṫ cm-3 were obtained. The second study consisted of producing p+n junctions varying the surface concentration and the diffusion time and temperature. The best diodes produced have significantly different profiles. The first was produced with a deep junction and a 0.165% diborane in the gas phase and presents the following parameters: rectification ratio of 6.01 × 103, threshold voltage of 0.53 V and an ideality factor of 1.74. The second diode was produced with a shallow junction and using a 1.5% diborane in the gas phase with the parameters: rectification ration of 3.94 × 103, a threshold voltage of 0.46 V and an ideality factor of 2.58. Regarding the oxide characteristics for application as gate dielectric (third study), it was determined that the best oxides were produced by wet oxidation with a thickness of about 1300 Å. After finishing the previous studies, it was possible to produce a fully functional p-type field effect transistor (fourth study). The MOSFETs worked in enhancement mode with the best parameters being: a threshold voltage of -4 V and a field effect mobility of 106.56 cm2/Vs.

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia de Materiais

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia de Materiais Cada vez mais estamos rodeados por equipamentos que contêm dispositivos electrónicos. O facto destes dispositivos serem produzidos a nível industrial, não quer dizer que os processos utilizados para a sua produção não possam ser melhorados. Devido à produção em grande escala é interessante optimizar os processos em termos económicos. Este trabalho utiliza um método de produção com uma etapa inovadora na fase inicial de dopagem do silício cristalino, tornando o processo energeticamente mais barato, quando comparado com o método de produção convencional. Assim, pretende-se eliminar duas fases do processamento que são executadas a altas temperaturas (≈ 1000 ºC): a oxidação para mascaramento e a pré-deposição térmica. A inovação está na pré-deposição de um filme fino de silício amorfo hidrogenado altamente dopado, que funcionará como fonte finita de dopante, com dose conhecida. O filme é depositado por PECVD a baixa temperatura (70 ºC). Com este novo método produziram-se junções n+/p, estudando-se a influência da percentagem de gás dopante (fosfina) e, consequentemente, da concentração à superfície nas propriedades do dispositivo. Obteve-se assim a percentagem de fosfina óptima de 1,5%. Para as junções produzidas nestas condições obtiveram-se valores de razão de rectificação, I(1V)/I(-1V), RON/OFF = 1,3 × 103, com uma tensão limiar, VT = 0,51 V e um factor de qualidade, η = 2,43. Após a optimização do fabrico das junções n+/p, foi possível a produção de transístores de efeito de campo de canal n. Os n-MOS obtidos apresentam um comportamento de deplecção com seguintes parâmetros: VT = - 12,6 V e mobilidade de efeito de campo, μFE = 673 cm2/(V.s). Fundação para a Ciência e Tecnologia - projecto “Junções de silício de baixo custo” (PTDC/EEA-ELC/108882/2008)