固体电子学研究与进展杂志

实空间转移晶体管研究进展

关键词: 实空间转移晶体管  三端负阻  单器件电学逻辑  光电集成逻辑  

实空间转移晶体管是一种新型N型负阻半导体器件,具有高频、高速、可控负阻等显著优点,可大大简化集成电路的复杂程度.文中阐述了实空间转移晶体管的工作原理,对二十年间该类器件在材料、结构、性能等方面的研究进展作了总结,对其在单器件逻辑单元、光电逻辑等领域的应用进行了重点介绍,并展望了今后该类器件的研究方向.

高k栅介质MOSFET电特性的模拟分析

关键词: 高k栅介质  阈值电压  亚阈斜率  

对高k栅介质MOSFET栅极漏电进行研究,确定栅介质的厚度,然后使用PISCES-Ⅱ模拟器对高k栅介质MOSFET的阈值电压、亚阈斜率和Idsat/Ioff进行了详细的分析研究.通过对不同k值的MOSFET栅极漏电、阈值电压、亚阈斜率和Idsat/Ioff的综合考虑,得出选用k＜50且Tk/L≤0.2的栅介质能获得优良的小尺寸MOSFET电性能.

高压功率二极管中局域铂掺杂寿命控制的研究

关键词: 局域寿命控制  质子注入  铂汲取  功率二极管  

利用质子辐照形成的集中于射程末端的高密度缺陷在退火时对铂的吸杂作用,实现了硅高压功率P-i-N二极管的局域铂掺杂.经过700 °C、半小时低温退火,在已进行质子辐照的样品中,铂会由铂硅合金阳极向器件内部扩散,并形成与质子辐照感生缺陷分布相似的铂的分布.最终,质子辐照缺陷峰附近处的铂浓度将会是缺陷拖尾区中铂浓度的1.5～2倍.与传统扩铂技术...

铁电非挥发逻辑的设计和应用

关键词: 互补金属氧化物半导体d触发器  非挥发现场可编程门阵列  

根据非挥发逻辑的概念,分析了非挥发逻辑必须满足的条件.根据逻辑状态在电路中存在的形式与2T/2C FeRAM单元结构的相似性,得出了基于铁电电容的铁电非挥发逻辑的基本原理.以非挥发CMOS D触发器为例,对非挥发D触发器单元及其外围电路进行了设计和仿真,给出了基于铁电电容的非挥发逻辑实现的方法.最后,提出了非挥发FPGA的概念,为非挥发逻辑在数字...

热氧化磁控溅射金属锌膜制备Zno纳米棒

关键词: 磁控溅射  热氧化  氧化锌  纳米棒  

利用射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上制备金属锌膜,在空气中退火热氧化合成了一维ZnO纳米棒.用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)和光致发光谱(PL)对样品进行了结构、形貌及光学特性分析.结果表明:ZnO纳米棒为六方纤锌矿结构单晶相,直径在30～60 nm左右,其长度可达5～8 μm左右.在280 nm波长光激发下,有很强的372 nm带边...

The 3DA511 Pulsed Power Transistor

The 3DA511 device is a high pwoer transistor designed for L-band pulsed output and drive applications.

可控排布碳纳米管及其分析

关键词: 碳纳米管  可控排布  纳米器件  

以单壁和多壁碳纳米管为材料,采用液面排布转移技术,在经预处理的基底上形成了按一定取向排列的分子层,并对其进行了AFM和Raman偏振谱、紫外-可见光到近红外吸收谱等的分析.结果表明采用这一方法制备的碳管排布层中碳纳米管取向一致,每次转移的厚度一定.因此可通过一层层的转移来控制制作多层排布结构.采用这种工艺,在具有不同电极的基片上沉积...

3DA511脉冲功率晶体管

关键词: 3da511  脉冲功率晶体管  l波段  大功率晶体管  脉冲输出  

3DA511是用于L波段脉冲输出的大功率晶体管。

三维微机械电感的优化设计

关键词: 三维  微电子机械系统  电感  优化设计  

研究了影响三维微机械电感电感值和Q值的主要因素,提出了电感值和Q值的理论计算模型.并利用该模型,对不同尺寸结构的三维微机械电感进行了数值模拟.根据理论计算的结果,得到了电感的优化结构,在2.5 GHz的工作频率下,其电感值为11 nH,Q值为9.

PZT悬臂梁结构的优化设计

关键词: 悬臂梁  锆钛酸铅  设计  

推导了单层锆钛酸铅悬臂梁伸缩振动时振幅的表达式,得出振幅与电势差ΔV成正比,与长厚比L/d成正比,与宽度w无关.分类分析了锆钛酸铅悬臂梁弯曲振动的各种模式,通过有限元分析软件ANSYS仿真得出:在相同几何尺寸、相同电压的情况下,"异P同E"的振幅是"异E同P"的振幅的一半,两者的振幅与电势差ΔV成正比,与长厚比(L/d)成平方关系,与宽度w无关.对于"同P...

一个可重利用、低功耗RISC CPU IP核的设计

关键词: 精简指令计算机  知识产权  片上系统  可重利用  单时钟周期  

研究设计了一个可重利用、低功耗的精简指令计算机(RISC)中央处理器的知识产权(Intellectual Property)核.该RISC CPU IP核采用单时钟周期、两级流水线、哈佛总线结构.在相同处理速度下,其功耗降低至传统PIC CPU功耗的约1/4.设计的IP核用台湾联华电子(UMC)0.25微米CMOS工艺实现,测试结果验证了文中的理论成果,并成功地实现了该IP核的工业化应用.

14位1.5625MHz的ΣΔA/D中的降采样低通滤波器的设计

关键词: 降采样低通滤波器  子滤波器  有限字长效应  

介绍了带宽为700 kHz,14-bitΣΔ模数转换器中的降采样低通滤波器的设计.在整个滤波器的设计中,从结构上和硬件实现上入手,对电路结构进行优化,减小电路实现的复杂性,从而降低功耗和面积.在此基础上,完成了电路设计,用0.6 μm CMOS工艺综合实现,仿真结果显示,性能满足设计指标.

低压高频PWMDC／DC转换器芯片设计

关键词: 开关电源  脉宽调制  微功耗  电流模式  

便携式电子设备对电源管理芯片的设计提出了新的挑战.文中采用新的设计方法和思路,设计了一个开关电源PWM DC/DC转换器芯片,启动电压最低至1 V,功率管开关频率高达600 kHz,采用PWM-PFM间歇工作方式,较好地克服了开关电源轻负载时效率低的问题,电源效率一直保持较高,适用于寻呼机、手机等便携式电子设备.

JPEG2000中小波滤波器的定点分析及其VLSI实现

关键词: jpeg2000  小波变换  有限精度分析  嵌入式延拓  

对JPEG2000中推荐的5/3整数滤波器和9/7实数滤波器进行了硬件实现时所需要的有限精度分析;确定了小波变换过程中各个参数的最佳数据宽度,还确定了整个变换系统的数据通路的数据宽度.基于lifting的小波变换的特点结合嵌入式延拓算法提出了两种小波变换--折叠结构和长流水线结构;对两种结构进行了分析比较.最后,对折叠结构和相关的其它结构在所需...

一种快速以太网卡芯片时钟恢复电路

关键词: 时钟恢复  锁相环  自适应均衡器  

提出了一种快速以太网卡芯片时钟恢复电路的设计,包括体系结构、用于100BASE-TX的改进Mueller Muller算法、用于100BASE-FX的鉴相器以及产生多相时钟的电荷泵锁相环.该时钟产生电路经过TSMC 0.35 μm 1P5M CMOS工艺验证,工作电压为3.3 V.实验结果表明该时钟恢复电路能够满足以太网卡芯片的要求.

一种采用新的相频检测技术的CMOS数字锁相环

关键词: 数字锁相环  相频检测  压控振荡器  分数分频  互补金属氧化物半导体  

提出了一种新型的数字锁相环(DPLL),它的相频检测器采用全新的设计方法,与传统电荷泵锁相环相比,具有快速锁定、低抖动、低功耗、频率范围宽、且能消除相位"死区"的优点.锁相环在1.8 V外加电源电压时,工作在60～600 MHz宽的频率范围内,最大功耗为3.5 mW.采用分数分频技术,具有较小的输出频率间隔,并利用Σ-Δ调制改善相位噪声性能.设计采用0.18 μm...

三阶电荷泵锁相环事件驱动模型的新算法

关键词: 电荷泵  锁相环  事件驱动  

提出了一种三阶电荷泵锁相环事件驱动模型的新算法,并给出了其Matlab实现过程以及Spice的验证结果.应用本文算法可以快速准确地得到三阶电荷泵锁相环的动态性能指标,非常适合于锁相环的系统级设计和前期验证.

三种改进结构型BiCMOS逻辑单元的研究

关键词: 双极互补金属氧化物半导体器件  超大规模集成电路  数字逻辑单元  改进结构型  输出逻辑摆幅  延迟一功耗积  

为满足低压、高速、低耗数字系统的应用需求,通过采用改进电路结构和优化器件参数的方法,设计了三种改进结构型BiCMOS逻辑单元电路.实验结果表明,所设计电路不但具有确定的逻辑功能,而且获得了高速、低压、低耗和接近于全摆幅的特性,它们的工作速度比高速CMOS和原有的互补对称BiCMOS(CBiCMOS)电路快约一倍,功耗在60 MHz频率下仅高出1.49～1.71 m...

一种用于数模转换器的电流-电压转换电路

关键词: 数模转换器  电流一电压转换电路  

介绍了一种用于数模转换器的电流-电压转换电路.在数模转换器的负载电阻片内集成的情况下,利用文中提出的电流-电压转换电路,数模转换器实现了要求的宽摆幅电平输出(全"0"输入时,输出低电平-3 V;全"1"输入时,输出高电平3.5 V).整个数模转换器电路用1.2 μm双层金属双层多晶硅n阱CMOS工艺实现.其积分非线性误差为0.45个最低有效位(LSB),微分非线性...

2．4 GHz、增益可控的CMOS低噪声放大器

关键词: 互补金氧化物半导体低噪声放大器  噪声系数  阻抗匹配  增益可控  

介绍了一种基于0.35 μm CMOS工艺、2.4 GHz增益可控的低噪声放大器.从噪声优化、阻抗匹配及增益的角度详细分析了电路的设计方法,讨论了寄生效应对低噪声放大器性能的影响.仿真结果表明在考虑了高频寄生参数的情况下,低噪声放大器依然具有良好的性能指标:在2.4 GHz工作频率下,3 dB带宽为660 MHz,噪声系数NF为1.58 dB,增益S21为14 dB,匹配参数S11...

一种实现自调谐频率综合器的算法和结构

关键词: 压控振荡器  模拟电路  频率综合器  自调谐算法  

在集成的频率综合器中,工艺、温度和电源电压的变化使得频率综合器产生的中心频率和频率调谐范围与期望值发生偏移.本文指出了一种自调谐频率综合器的算法和结构,利用特殊结构的可编程压控振荡器和自调谐算法实现宽调谐范围的频率综合器,进而充分涵盖期望的输出频段.用0.25 μm CMOS工艺设计了一个中心频率2.2 GHz,调谐范围为338 MHz的频率综合器...

具有高可调增益范围的CMOS宽带中频调制器

关键词: cmos射频集成电路  中频调制器  可变增益放大器  上变频混频器  

利用TSMC 0.25 μm CMOS混合工艺,针对超外差结构的无线宽带收发器,实现了一个能够工作在50～600 MHz的中频调制器,并对该调制器进行了仿真和测试.由于该调制器在输出端采用了一个具有高可调增益范围而且鲁棒性能好的可变增益放大器(VGA),从而使得该调制器具有超过70 dB的增益可调范围.测试结果表明,该调制器能够工作在50～600 MHz的频率上,输出...

量子阱混合（QWI）及其在光子集成电路（PIC’s）中的应用

综述近二十年来国际上对光电子材料超晶格量子阱生长后,为改变局部量子阱原有带隙而采用的各种量子阱混合无序方法.介绍了各种方法的技术特点、优缺点及它们在光子集成电路中的应用.

应变量子阱传输矩阵法设计及MOCVD外延制备

关键词: 量子阱  传输矩阵法  半导体激光器  

借鉴光波导设计的传输矩阵法思想,引入传输矩阵方法进行量子阱设计的应用,以980 nm半导体激光器用的应变量子阱为例,利用MOCVD外延生长技术设计生长了InGaAs/GaAs应变量子阱结构,测量PL谱峰值波长与设计波长吻合,X双晶衍射仪标定的量子阱组分和厚度基本与设计一致,从而验证了传输矩阵法用于量子阱设计是一种有效快捷的方法.

Y2O3：Eu电致发光膜的制备与结构表征

关键词: 电致发光  射频磁控溅射  电子束蒸发  

采用电子束蒸发和射频磁控溅射技术沉积了Y2O3:Eu电致发光薄膜,对膜进行了不同温度的大气热处理.用原子力显微镜(AFM)观察了Y2O3:Eu膜的表面形貌,用X射线(XRD)分析了Y2O3:Eu膜的结构,并对两种Y2O3:Eu膜的微结构和表面形貌进行了比较.结果表明,射频磁控溅射Y2O3:Eu膜与电子束蒸发Y2O3:Eu膜相比,结构更致密,表面更平滑,而且,在900°C高温热处理后,...

MOCVD在位监测技术及其在VCSEL研制中的应用

关键词: 金属有机化合物汽相淀积  垂直腔面发射激光器  分布式bragg反射  

使用MOCVD技术生长了980 nm VCSEL,在GaAs/AlGaAs DBR对的生长过程中通过相干反射率测量方法实现了在位监测和实时校正生长.白光反射谱测量结果表明通过上述手段准确控制了外延层的光学厚度.外延生长结束后,制备了980 nm VCSEL,器件在室温下连续工作,输出功率为7.1 mW,激射波长为974 nm,斜率效率为0.462 mW/mA.

气相法对BaTiO_3陶瓷扩渗Gd元素及其电性能研究

关键词: 钆  钛酸钡  陶瓷  气相扩渗  

采用气相法对BaTi03陶瓷扩渗Gd元素，使BaTi03陶瓷的导电性发生了显著变化，其室温电阻率从4．O×10^12∩·m下降为2．76×10^3∩·m，而且随着频率增大和温度升高，交流电导逐渐增大，BaTi03陶瓷的导电性更强。Gd扩渗后BaTi03陶瓷的晶粒电阻随着温度的变化．呈现NTCR效应，而晶界电阻随着温度的变化，呈现PTCR效应，且晶界电阻远远大于晶粒电阻，说...

含氧等离子体对低温CVD沉积SiO2钝化性能的改善

关键词: 等离子体  锑化铟探测器  二氧化硅  伏一安特性  电容一电压特性  红外吸收谱  

对InSb探测器芯片的退化机理进行讨论。提出了SiO2钝化膜中悬键形成的一种新模式；为进一步减少界面陷阱及界面态，采用含氧原子的等离子体来处理芯片，取得了良好效果，含氧等离子气氛由N2O气体高频电离获得。处理后的InSb探测器芯片，I-V特性明显好转；Au／Cr-SiO2-InSbMIS结构的C-y曲线下降坡明显变陡，曲线回滞明显变小；红外吸收谱表明SiO2...

MOCVD AlGaAs／GaAs HBT材料生长中基区、发射区结偏位的分析与控制

关键词: 异质结双极晶体管  金属有机化合物气相淀积  结偏位  

分析了MOCVD AlGaAs/GaAs HBT外延材料生长中基区、发射区异质结界面与P-N结界面产生偏离的原因,计算了外延生长参数对结偏离的影响,得到了对于C、Mg及Zn作为P型掺杂剂时,使得结偏位为0时所需生长的GaAs space层厚度,它们分别为1～1.5 nm、3～4 nm及12～15 nm.计算与器件研制结果基本相符.

一种电子陶瓷的分析方法

关键词: 李赫德涅凯对数混合定则  

对五元系统BaO-PbO-Nd2O3-Bi2O3-TiO2进行X-射线粉末衍射分析确定系统的主次晶相分别为BaNd2TiO14和Bi4Ti3O12.用X射线衍射峰强度计算出系统中各物相的体积百分数,代入李赫德涅凯对数混合定则,定量计算出的系统介电性能与用仪器实测的相符.结果表明对于X射线衍射强度可以定量表征系统介电性能的材料,可以根据所需的性能指标利用李氏定则确定系统...

征稿启事

3DA511型脉冲功率晶体管

关键词: 3da511  脉冲功率晶体管  低热阻  l波段  陶瓷封装  大功率晶体管  脉宽  匹配技术  高可靠性  器件  

3DA511是用于L波段脉冲输出的大功率晶体管，该器件可工作于宽脉宽、大占空比、宽温度范围并且能通过输出VSwR为3：1的射频条件。低热阻和自动压线技术确保了高可靠性和一致性。3DA511采用了气密金属／陶瓷封装和输入输出阻抗内匹配技术。

《固体电子学研究与进展》2004年（第24卷）第l～4期总目次