趋势与展望

  • 微型热电能量采集器的研究进展

    吴利青;徐德辉;熊斌;

    热电能量采集器是一种基于塞贝克效应,利用温差将热能直接转化成电能的温差发电装置。由于其体积小、重量轻、寿命长、无机械运动部件、绿色环保等优点,微型热电能量采集器(MTEG)已经引起了国内外的广泛关注。综述了微型热电能量采集器在国内外的研究进展,介绍了温差发电的工作原理,从热电材料和器件结构两方面重点探讨了微型热电能量采集器的研究现状。对微型热电能量采集器未来的发展方向进行了分析和预测,认为积极寻找具有高优值系数的热电材料制备易于加工和集成的高性能的微型热电能量采集器是未来研究工作的目标。微型热电能量采集器有广阔的应用前景。

    2015年10期 v.40;No.326 721-729页 [查看摘要][在线阅读][下载 1056K]
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  • 钙钛矿太阳电池吸收层制备工艺

    吴亚美;杨瑞霞;田汉民;王如;花中秋;陈帅;

    有机/无机杂化钙钛矿太阳电池因具有高光吸收系数、高转换效率以及低制备成本等优点引起了科学界的广泛关注。综述了近年来有机/无机杂化钙钛矿吸收层几种制备工艺的研究进展,重点分析了目前应用较为广泛且制备工艺相对简单的一步溶液法和两步连续沉积法的工艺条件对钙钛矿薄膜质量及太阳电池光伏性能的影响,并详细介绍了几种制备工艺存在的主要问题及其调控的研究现状。此外,对后续工艺中的有机空穴传输材料及其溶剂、添加剂对钙钛矿太阳电池稳定性的影响及其调控的研究现状进行了简要阐述。为更好地提高钙钛矿太阳电池的效率和长期稳定性,制备工艺的优化和创新是未来钙钛矿太阳电池发展的趋势。

    2015年10期 v.40;No.326 730-738+782页 [查看摘要][在线阅读][下载 784K]
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半导体集成电路

  • 一种加入动态补偿电路的快速响应LDO设计

    周朝阳;冯全源;

    当输入电压或者负载电流变化时低压差线性稳压器(LDO)系统稳定性是其研究热点和设计难点。针对这一问题,设计了一款加入动态补偿电路的快速响应LDO,这种新颖的LDO结构能有效改善在不同负载电流或者输入电压下系统的稳定性能。其适用电压范围为4.5~16.0 V,输出电压5.0 V,具有低功耗、带宽宽等特性。使用Hspice软件对设计的LDO进行了仿真验证,在典型工艺角下,负载电流经100 m A/μs突变时,输出电压突变量最大为105 m V,响应恢复时间平均约2.1μs。环路特性仿真结果表明,该LDO带宽为4.9 MHz,3 d B带宽为3.5MHz,相位裕度为约76°,且片内补偿电容仅0.3 p F。

    2015年10期 v.40;No.326 739-743页 [查看摘要][在线阅读][下载 837K]
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  • 标准单元电路-版图设计自动优化技术

    方山;吴玉平;陈岚;张学连;张琦;

    提出了一种标准单元的电路-版图设计自动优化技术。根据目标电学性能等确定电路中器件的参数值,然后根据参数变化微调现有的标准单元版图,快速自动生成符合设计规则的新版图。该技术可从新版图中获取电路寄生参数,对电路的电学性能进行评估,进一步提高电路-版图设计自动优化速度。测试表明,该技术既可以用于加速标准单元建库和设计移植,也可以支持对更高层的SOC设计进行延时和功耗的在位优化,加速设计收敛,可缩短开发周期。

    2015年10期 v.40;No.326 744-748+782页 [查看摘要][在线阅读][下载 1216K]
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  • S波段平衡式限幅MMIC低噪声放大器设计

    孔令甲;要志宏;高长征;陈书宾;

    结合混合微波集成电路(HMIC)工艺和砷化镓单片微波集成电路(MMIC)工艺各自优势,设计制作了一款小型化大功率S波段平衡式限幅MMIC低噪声放大器。采用平衡式结构,提高了限幅功率容量和可靠性。由于金丝键合线的等效电感具有更高Q值,低噪声放大器单片的输入匹配采用外部金丝键合线匹配,有效降低了低噪声放大器单片的噪声系数。限幅器采用混合集成工艺制成,能够耐受较大功率。利用微波仿真软件,设计制作了兰格(Lange)电桥、限幅电路和低噪声放大器输入匹配等电路。最终产品尺寸仅为22 mm×16 mm×6 mm,在2.7~3.5 GHz内增益27~28 d B,噪声系数小于1.3 d B,驻波比小于1.3,该平衡限幅MMIC低噪声放大器可承受功率超过200 W、占空比为15%的脉冲功率冲击。

    2015年10期 v.40;No.326 749-753页 [查看摘要][在线阅读][下载 672K]
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  • 版图邻近效应的高精度标准单元波动检测电路

    胡心仪;林殷茵;

    随着集成电路的发展,工艺尺寸进一步微缩,工艺波动导致的器件波动对电路性能以及可靠性的影响越来越严重。版图邻近效应就是先进工艺下影响工艺波动的重要因素。为了应对先进工艺下版图邻近效应(LPE)的影响,代工厂需要确立器件波动最小且最优标准单元版图。如何精确测量相同标准单元的不同版图的器件波动具有很大的挑战。提出了一个高分辨率、高速且测试便利的器件波动检测电路,用来对6种优化LPE引入的器件波动影响的标准单元版图进行测试。电路在28 nm工艺上进行了流片验证,电路面积为690μm×350μm,并对全晶圆进行了测试。通过分析NMOS和PMOS的测试结果,对比了不同版图形式应对LPE影响的效果,进而为代工厂设计和优化标准单元版图,尽可能减小LPE引入的器件波动提供参考。

    2015年10期 v.40;No.326 754-758页 [查看摘要][在线阅读][下载 928K]
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半导体器件

  • 一种改善三栅分栅快闪存储器耐久性能的方法

    曹子贵;戴敏洁;高超;黄浩;王卉;程凯;

    基于三栅分栅闪存在擦除操作F-N隧穿停止时界面电场恒定的特性,提出一种动态擦除电压模型,该模型基于稳定循环操作后浮栅电位的理念,通过实时可监测的浮栅电位值来动态调节闪存器件擦除操作的工作电压,提升了三栅分栅闪存器件的耐久特性。从实际监测数据可以看出,为保持稳定的浮栅电位,浮栅擦除操作电压随着编程/擦除循环次数先快速增加,并在循环10 000次后逐渐趋于饱和。相对于传统的恒擦除电压方式,通过这种新的动态擦除电压方式,器件在经过100 000次循环编程/擦除后阈值电压的漂移从原始1.2 V降低为小于0.4 V,优化了器件耐久性的工作窗口约0.8 V。

    2015年10期 v.40;No.326 759-763+774页 [查看摘要][在线阅读][下载 727K]
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  • 硅基恒流二极管研究现状及展望

    赵圣哲;马万里;赵文魁;

    主要综述了硅基恒流二极管(CRD)国内外的发展历史和研究现状,并以横向沟道CRD为例,详述了器件的工作原理和关键参数,并分析了影响器件性能的主要因素。同时重点研究了目前国内市场上CRD的主流制作方法,包括横向沟道结构和垂直沟道结构(注入形成p+区,沟槽填充多晶以及MOS结构等)。对不同器件结构的优缺点进行了比较分析,认为垂直沟道CRD在器件集成度和恒定电流调整等方面具有一定的优势。简要介绍了CRD在LED驱动中的应用。展望了CRD的未来发展前景。

    2015年10期 v.40;No.326 764-769页 [查看摘要][在线阅读][下载 703K]
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半导体制造技术

  • 碱性铜粗抛液中氧化剂对化学机械平坦化的影响

    王月霞;刘玉岭;王辰伟;闫辰奇;

    针对不含腐蚀抑制剂苯并三氮唑(BTA)的碱性铜粗抛液,通过对3英寸(1英寸=2.54 cm)铜片上的动态抛光速率和静态腐蚀速率的研究来模拟评估氧化剂对晶圆表面平坦化的影响。在12英寸铜镀膜片和TM1图形片上分别研究氧化剂体积分数对表面平坦化的影响。实验结果表明:动态抛光速率和静态腐蚀速率均随着氧化剂体积分数的增加先逐渐增大,达到最大值,然后下降,趋于平缓。片内非均匀性和剩余高低差均随H2O2体积分数的增加,先呈下降趋势,后缓慢上升。当氧化剂体积分数为3%时,动态去除速率(vRR)为398.988 nm/min,静态腐蚀速率vER为6.834 nm/min,vRR/vER比值最大,片内非均匀性最小为3.82%,台阶高低差最小为104.6 nm/min,此时晶圆片有较好的平坦化效果。

    2015年10期 v.40;No.326 770-774页 [查看摘要][在线阅读][下载 619K]
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  • 背接触太阳电池发射区设计及可靠性研究

    周涛;陆晓东;吴元庆;夏婷婷;

    利用Silvaco-TCAD仿真软件全面系统地分析了不同发射区表面浓度和结深对n型插指背接触(IBC)太阳电池短路电流、开路电压、填充因子及转换效率的影响。借鉴双极半导体器件抗二次击穿技术,详细分析了不同发射区结深、发射区边缘刻蚀技术和发射区边缘选择性掺杂技术对IBC电池热击穿特性的影响。结果表明:发射区表面浓度越大、结深越深,IBC电池效率越高。当发射区表面浓度为5×1020cm-3、结深为1μm时,转换效率高达23.35%。同时,深结发射区也有助于改善IBC电池的热击穿特性。发射区边缘刻蚀结构不具有改善IBC电池热击穿特性的作用,而发射区边缘选择性掺杂结构可有效改善IBC电池的热击穿特性,从而提高IBC太阳电池组件的可靠性。

    2015年10期 v.40;No.326 775-782页 [查看摘要][在线阅读][下载 800K]
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可靠性

  • 海洋环境下晶体管的现场贮存可靠性研究

    袁芳;谢雪松;张小玲;王改丽;陈君;哈悦;李嘉楠;

    介绍了我国海洋环境的特点及其对双极型晶体管特性的影响。基于典型近海仓库贮存环境,以具有代表性的、用量较大的中小功率晶体管为研究对象,具体分析了近海仓库贮存30~40年的双极型晶体管的性能退化情况和失效模式。研究经过了13个环节的筛选检测,统计并分析了晶体管失效情况,并以失效数目最多的筛选环节中失效的晶体管为例,进行了电学参数测试与开帽检查。研究结果表明,击穿电压、反向漏电流与电流增益是相对较敏感的失效参数。

    2015年10期 v.40;No.326 783-788页 [查看摘要][在线阅读][下载 752K]
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  • WLCSP焊球直径对其剪切强度和失效模式的影响

    李潇;王珺;

    为满足电子设备不断小型化与多功能化的需要,圆片级芯片尺寸封装(WLCSP)芯片上焊球的尺寸不断缩小,焊球直径达100μm。选用100,150,200,250和300μm SAC(SnAg-Cu)5种不同尺寸焊球的WLCSP芯片样品,经历相同的回流历程,对不同尺寸单个焊球进行剪切实验,从而得到焊球剪切强度和失效模式,抛光截面并测量了焊球金属间化合物(IMC)层的厚度。研究发现,随着焊球直径减小,IMC层厚度呈线性下降,经过回流历程后,IMC厚度随焊球直径增大而增厚,过薄和过厚的IMC层都减弱焊球剪切强度。经过回流后,界面断裂成为主要的断裂模式。

    2015年10期 v.40;No.326 789-792页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K]
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半导体检测与设备

  • 一种电迁移测试失效时间判定方法

    钱燕妮;尹彬锋;周柯;于赫薇;

    采用铜大马士革工艺制备了用于电迁移测试的样品,对电迁移测试过程中存在的两类电阻-时间(R-t)特征曲线进行了研究。研究发现采用固定电阻变化率作为失效判定标准所得的失效时间分布曲线不能真实地反映样品的实际寿命,而采用第一次阻值跳变点对应的时间作为失效时间所得的分布曲线则更符合电迁移理论。针对两种失效判定方法所得到的不同结果进行了机理分析,结果表明,采用第一次阻值跳变点对应的时间作为失效时间分析电迁移失效更合理。

    2015年10期 v.40;No.326 793-797页 [查看摘要][在线阅读][下载 783K]
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  • 2016年主要栏目设置

    <正>~~

    2015年10期 v.40;No.326 788页 [查看摘要][在线阅读][下载 373K]
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  • 第一次征稿通知 第11届国际专用集成电路会议

    <正>2015年11月3日-6日,中国成都望江宾馆主办单位:国际电机与电子工程师协会北京分会(IEEE Beijing Section)协办单位:复旦大学支持单位:中国电子科技大学,IEEE SSCS上海分支会IET上海分会,IEEE EDS上海分支会中国电子学会(CIE)第十一届IEEE国际专用集成电路会议(ASICON 2015)将于2015年11月3日-6日在中国成都举行。这次会议旨在为VLSI电路设计者、ASIC用户、系统集成工程师,IC制造厂商、工艺和器件工程师以及CAD/CAE工具开发者提供一个国际论坛,介绍

    2015年10期 v.40;No.326 798-799页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K]
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  • 2015’全国新型半导体功率器件及应用技术研讨会会议通知

    <正>一、会议组织机构指导单位:中国半导体行业协会承办单位:中国半导体行业协会分立器件分会专用集成电路重点实验室中国电子科技集团公司第十三研究所协办单位:合肥锐拓科技信息服务有限公司《半导体技术》编辑部《微纳电子技术》编辑部厦门创新众人会议服务有限公司二、征文范围1.宽禁带(Ga N、Si C等)外延材料的结构设计、制备与检测技术;2.功率器件用Ga As、In P外延材料的结构设计、制备与检测技术;

    2015年10期 v.40;No.326 800页 [查看摘要][在线阅读][下载 401K]
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