- 卢东旭;高博;吴洁;田国平;
从频率合成器的构成和噪声模型入手,分析了主要单元电路对噪声的贡献,进而研究了各频率合成器模块中的噪声影响因子,建立了不同模块的噪声模型,并在模型基础上改进了压控振荡器的电流源结构及鉴相器的延时单元电路,从而提高了频率合成器的噪声性能。根据上述方法,采用0.18μm射频CMOS工艺设计实现了一款低功耗、低噪声的频率合成器,经测试,核心电压1.8 V,功耗54 m W,带内噪声达到了-98 d Bc/Hz。测试结果表明噪声指标达到了国外同类产品水平,为设计和研发高集成度的射频收发系统芯片提供了很好的参考。
2014年12期 v.39;No.316 888-891+916页 [查看摘要][在线阅读][下载 563K] [下载次数：92 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 王文军;马琳;
设计了一款用来偏置增强型和耗尽型A类低噪声放大器的电源芯片,通过自动校准外接放大器的栅压使其漏端电流保持恒定。芯片在温度、电源、工艺变化时实现了良好的偏置稳定性,并且避免了这些变化导致的放大器RF性能的退化。测试结果表明,它提供的漏压范围为4~12 V;漏电流范围为20~200 m A;漏电流随数字电源的变化率为0.79%、随温度的变化率为0.022%;漏电压随温度的变化率为0.07%。芯片内部集成负压电荷泵电路偏置耗尽型放大器,产生-2.45 V的电压。芯片使用0.25μm BCD工艺制造,面积为16 mm×1.6 mm。
2014年12期 v.39;No.316 892-896页 [查看摘要][在线阅读][下载 623K] [下载次数：226 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 范越;陈少昌;尹明;
芯片长距离互连时,通过传统的插入缓冲器方法减小延迟存在功耗大、占用芯片面积多等问题。针对这些问题,提出了一种电流模互连电路。这一电路在互连线上传输的信号电压摆幅很小,从而能够有效降低互连功耗、减小信号延迟。通过综合使用强、弱两个驱动器作为信号发送器,进一步减小了信号延迟。对于10 mm的片上互连线,延迟为649 ps,功耗为498μW。为了提高电路在制造工艺发生波动时的鲁棒性,电流模互连结构在驱动电路中添加了电流偏置电路。在Hspice中进行的蒙特卡罗仿真结果表明,180 nm工艺技术下,10 mm互连线的延迟和功耗方差均值比分别为7.91%和12.7%,在工艺发生波动时电路能够稳定工作。
2014年12期 v.39;No.316 897-901页 [查看摘要][在线阅读][下载 510K] [下载次数：74 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 李蕊;胡冬青;金锐;贾云鹏;苏洪源;匡勇;屈静;
电荷耦合是适用于中等电压功率MOSFET设计的先进设计理念之一,该设计思想旨在改善器件阻断态下的电场分布从而提高耐压。针对150 V电荷耦合功率MOSFET双外延漂移区(分别为电荷耦合区N1区与非耦合区N2区)电荷匹配问题进行了仿真优化研究,结果表明:N1区和N2区浓度分别约为2.2×1016cm-3和4.5×101 5cm-3时,电场分布更加均匀、耐压更高,且比导通电阻仅为1.306 mΩ·cm2,即击穿电压和比导通电阻间达到最佳匹配。同时,还针对器件不同槽深进行了静态特性和动态特性的整体仿真优化研究,结果表明:槽深在7~9μm时,器件满足耐压要求且击穿电压随双漂移区掺杂浓度匹配程度变化较为平稳。最后,优化结构与传统槽栅MOSFET相比,其栅漏电容和栅电荷大幅降低,器件优值降低了约87%。
2014年12期 v.39;No.316 902-907页 [查看摘要][在线阅读][下载 660K] [下载次数：193 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 苏洪源;胡冬青;刘钺杨;贾云鹏;李蕊;匡勇;屈静;
载流子存储层(CSL)可以改善IGBT导通态载流子分布,降低通态电压,但影响器件阻断能力。为了平衡载流子存储层对器件阻断能力的影响,在器件n-漂移区中CSL层处近哑元胞侧设计了p型埋层(p BL),利用电荷平衡的理念改善电场分布,并借助ISE-TACD仿真工具,依托内透明集电极(ITC)技术,研究了600 V槽栅CSL-p BL-ITC-IGBT电特性。为了保证器件承受住不小于10μs的短路时间,设置了哑元胞。在此基础上,仿真分析了CSL和p BL的尺寸及掺杂浓度、哑元胞尺寸等对器件特性的影响,并与普通的槽栅ITC-IGBT、点注入局部窄台面(PNM)ITC-IGBT的主要技术指标进行对比,给出CSL和p BL的尺寸及掺杂浓度的最佳范围。结果表明,合理的参数设计可使CSL-p BL-ITC-IGBT具有更优的技术折中曲线。
2014年12期 v.39;No.316 908-916页 [查看摘要][在线阅读][下载 1112K] [下载次数：218 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 王丽;谭鑫;吕元杰;
在SiC衬底上制备得到了表面钝化氮化硅(SiN)的AlGaN/Ga N高电子迁移率场效应晶体管(HEMTs)。采用高电子浓度的AlGaN/GaN异质结材料、90 nm T型栅、100 nm SiN表面钝化、低欧姆接触以及较短漏源间距等方法来提升器件性能。在Vgs=4 V时器件的最大漏源饱和电流密度为1.72 A/mm,最大跨导为305 m S/mm,此结果为国内报道的AlGaN/GaN HEMT器件最大漏源饱和电流密度。此外,栅长为90 nm T型栅器件的电流增益截止频率(fT)为109GHz,最大振荡频率(fmax)为144 GHz。
2014年12期 v.39;No.316 917-920+925页 [查看摘要][在线阅读][下载 405K] [下载次数：156 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 田雷;尹延昭;苗欣;吴佐飞;
研究的压力敏感芯片利用单晶硅的压阻效应原理制成;采用绝缘层上硅(SOI)材料取消了敏感电阻之间的pn结,有效减小了漏电,提高了传感器的稳定性;用多层复合电极替代传统的铝电极,并应用高掺杂点电极技术,提高了传感器使用温度。封装时,将硅敏感芯片的正面与硼硅玻璃进行对准气密静电键合;在硼硅玻璃的相应位置加工引线孔,将芯片电极和管壳管脚用烧结的方法实现电连接,形成无引线封装结构。采用无油封装方法,避免了含油封装中硅油耐温能力差的问题。对高温压力敏感芯体结构进行了热应力分析,并对无引线封装方法进行了研究。对研制的无引线封装高温压力传感器进行了性能测试,测试结果与设计相符,其中传感器的测量范围为0~0.7 MPa,非线性优于0.2%FS,工作温度上限可达450℃。
2014年12期 v.39;No.316 921-925页 [查看摘要][在线阅读][下载 583K] [下载次数：771 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：23 ] |[阅读次数：0 ]
- 张红岩;刘云青;宁敏;高玉强;李永峰;王希杰;宗艳民;
采用湿法腐蚀对不同电阻率的4H-SiC衬底进行腐蚀。观察发现,对于同一类型缺陷,低电阻率衬底的缺陷腐蚀坑尺寸比高电阻率衬底的小1~2倍,证明氮元素掺杂的低电阻率SiC衬底的腐蚀速率更低。通过显微镜观察腐蚀后的衬底,对六边形的螺位错(TSD)、近圆形的刃位错(TED)和贝壳形的基平面位错(BPD)腐蚀坑进行了分析。对比了TSD与微管腐蚀坑形貌的区别,虽然两种缺陷腐蚀坑都具有六边形形貌,但微管腐蚀坑尺寸比TSD腐蚀坑大1.4倍左右。通过对位错密度的统计,发现目前4H-SiC衬底中主要的位错为TED和BPD,而TSD密度相对较低,仅为420 cm-2。
2014年12期 v.39;No.316 926-929+935页 [查看摘要][在线阅读][下载 392K] [下载次数：393 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 皮朝阳;张敬维;文宸宇;吴东平;
实验制备的柔性压电纳米发电机用旋涂得到的PVDF-Tr FE薄膜作为有源层来实现机电转换。纳米发电机的有源层PVDF-Tr FE薄膜在外加电场和温度场下被极化。在极化过程中,PVDF-Tr FE薄膜的部分顺电相(α相)转变成铁电相或压电相(β相)。纳米发电机上下电极间的电压分布经过Comsol Multiphysics的数值分析,发现其垂直于PVDF-Tr FE薄膜方向。纳米发电机产生的峰值开路输出电压值VOC为7 V,短路输出电流密度ISC/AE为0.53μA/cm2。实验发现纳米发电机的短路输出电流ISC与有效工作面积间AE近似有线性关系,而物理模型计算得到的ISC也揭示了ISC和AE两者间的线性关系,实验结果验证了物理模型计算结果的准确性。因此,增加纳米发电机的有效工作面积AE可以增强其短路输出电流和输出功率。
2014年12期 v.39;No.316 930-935页 [查看摘要][在线阅读][下载 594K] [下载次数：1514 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：0 ] - 韩菲;李健;
用热蒸发法和热处理制备稀土Dy掺杂金属氧化物CdO,ZnO和SnO2薄膜,研究不同Dy掺杂浓度及热处理对3种薄膜性能的影响。XRD和SEM测试结果显示:适当的Dy掺杂和热处理可改善薄膜的结构特性,使薄膜表面的致密性变好。CdO,ZnO和SnO2薄膜的最佳掺Dy原子数分数为5%,5%和3%。掺Dy后Cd O,ZnO和SnO2薄膜的导电类型均为n型,电阻值降低约一个数量级。Dy掺杂使得薄膜的致密性增加而导致光透过率降低。制备的薄膜都是直接带隙半导体,相应的光学带隙:Cd O约2.232 eV,CdO∶Dy(Dy原子数分数5%)的略增为2.241 e V,ZnO薄膜约为3.31 eV;ZnO∶Dy(Dy原子数分数5%)约3.25 eV,SnO2薄膜约3.07 eV,SnO2∶Dy(Dy原子数分数3%)约3.03 eV。
2014年12期 v.39;No.316 936-942页 [查看摘要][在线阅读][下载 1465K] [下载次数：140 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ]