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22nm全耗尽型绝缘体上硅器件单粒子瞬态效应的敏感区域
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作者 张博翰 梁斌 +1 位作者 刘小年 方亚豪 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期146-152,共7页
基于3D-TCAD模拟,研究了22 nm全耗尽型绝缘体上硅(fully depleted silicon-on-insulator,FDSOI)器件单粒子瞬态(single-event transient,SET)效应的敏感性区域。对比了使用单管和使用反相器来研究器件SET敏感性区域的方法,从而分析实际... 基于3D-TCAD模拟,研究了22 nm全耗尽型绝缘体上硅(fully depleted silicon-on-insulator,FDSOI)器件单粒子瞬态(single-event transient,SET)效应的敏感性区域。对比了使用单管和使用反相器来研究器件SET敏感性区域的方法,从而分析实际电路中重离子轰击位置对22 nm FDSOI器件SET敏感性的影响,并从电荷收集机制的角度进行了解释。深入分析发现寄生双极放大效应对重粒子轰击位置敏感是造成器件不同区域SET敏感性不同的原因。而单管漏极接恒压源造成漏极敏感性增强是导致单管与反相器中器件SET敏感区域不同的原因。修正了FDSOI工艺下器件SET敏感性区域的研究方法,与单管相比,采用反相器进行仿真,结果更符合实际情况,这将为器件SET加固提供理论指导。 展开更多
关键词 单粒子瞬态 电荷收集 双极放大效应 敏感区域 耗尽绝缘体上硅
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多晶硅双栅全耗尽SOI CMOS器件与电路 被引量:2
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作者 连军 海潮和 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期124-127,共4页
对多晶硅双栅全耗尽SO I CM O S工艺进行了研究,开发出了1.2μm多晶硅双栅全耗尽SO I CM O S器件及电路工艺,获得了性能良好的器件和电路。NM O S和PM O S的阈值电压绝对值比较接近,且关态漏电流很小,NM O S和PM O S的驱动电流分别为275... 对多晶硅双栅全耗尽SO I CM O S工艺进行了研究,开发出了1.2μm多晶硅双栅全耗尽SO I CM O S器件及电路工艺,获得了性能良好的器件和电路。NM O S和PM O S的阈值电压绝对值比较接近,且关态漏电流很小,NM O S和PM O S的驱动电流分别为275μA/μm和135μA/μm,NM O S和PM O S的峰值跨导分别为136.85 m S/mm和81.7 m S/mm。在工作电压为3 V时,1.2μm栅长的101级环振的单级延迟仅为66 ps。 展开更多
关键词 绝缘体上硅 耗尽 互补金属氧化物半导体
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全耗尽SOI器件源/漏区抬升结构的形成(英文) 被引量:1
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作者 田明 宋洋 雷海波 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第12期970-977,共8页
介绍了在全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)结构上,通过在SOI表面外延生长形成金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)源/漏区抬升结构的方法。研究了不同的工艺参数对外延生长的影响,从而在合适的掺杂浓度下得到均匀的外延生长形貌。提出了两种... 介绍了在全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)结构上,通过在SOI表面外延生长形成金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)源/漏区抬升结构的方法。研究了不同的工艺参数对外延生长的影响,从而在合适的掺杂浓度下得到均匀的外延生长形貌。提出了两种新的途径来控制SOI的厚度:采用一种新的方法生长垫氧层,以及在源漏区外延生长前,在衬底外延生长硅薄膜层,从而补偿工艺导致的SOI损耗。这两种新的方法使SOI厚度增加了约5 nm。工艺优化后的FDSOI器件沟道厚度约为6 nm,源漏外延层厚度为20~30 nm。最后,阐述了外延成分对器件电学性能的影响。 展开更多
关键词 耗尽绝缘体上硅(fdsoi) 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 源/漏区抬升结构 外延生长 绝缘体上硅(SOI)损耗
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一种基于22 nm FDSOI工艺的低噪声快速锁定电荷泵锁相环 被引量:1
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作者 侯灵岩 刘云涛 +1 位作者 方硕 王云 《微电子学与计算机》 2024年第1期126-132,共7页
基于22 nm全耗尽绝缘体上硅(Fully Depleted Silicon-On-Insulator,FDSOI)工艺设计了一种能够快速锁定的电荷泵锁相环(Charge Pump Phase Locked Loop,CPPLL)电路,该锁相环利用FDSOI器件背栅偏置的特点来提升压控振荡器性能,采用了无死... 基于22 nm全耗尽绝缘体上硅(Fully Depleted Silicon-On-Insulator,FDSOI)工艺设计了一种能够快速锁定的电荷泵锁相环(Charge Pump Phase Locked Loop,CPPLL)电路,该锁相环利用FDSOI器件背栅偏置的特点来提升压控振荡器性能,采用了无死区的鉴频鉴相器(Phase Frequency Detector,PFD)和低失配电流电荷泵(Charge Pump,CP)以及低相位噪声结构的压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)。研究了相位噪声的理论模型,基于理论参数进行电路设计和电路噪声降低。仿真结果表明,该锁相环锁定时间3μs,CP电流失配小于1%,VCO相噪水平达到-100.4 dBc/Hz@1 MHz,版图面积为0.14 mm^(2)。该锁相环具有锁定速度快,相噪低,频率精准等优点。 展开更多
关键词 低噪声锁相环 电荷泵锁相环 锁定时间 环形振荡器 耗尽绝缘体上硅(fdsoi)
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22nm FDSOI工艺SRAM单粒子效应的重离子实验研究 被引量:2
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作者 赵雯 赵凯 +4 位作者 陈伟 沈鸣杰 王坦 郭晓强 贺朝会 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期537-545,共9页
针对22 nm全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)工艺静态随机存储器(SRAM)开展了重离子实验,对比了不同加固设计的FDSOI SRAM的抗单粒子翻转(SEU)和多单元翻转(MCU)能力,分析了读写错误致存储阵列MCU的效应表征和作用机制,揭示了衬底偏置对FDSOI SRA... 针对22 nm全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)工艺静态随机存储器(SRAM)开展了重离子实验,对比了不同加固设计的FDSOI SRAM的抗单粒子翻转(SEU)和多单元翻转(MCU)能力,分析了读写错误致存储阵列MCU的效应表征和作用机制,揭示了衬底偏置对FDSOI SRAM SEU敏感性的影响机理。研究结果表明:对5款被测FDSOI SRAM而言,抗SEU能力由弱到强依次为八管加固型SRAM2、冗余加固型SRAM1、双互锁结构(DICE)型SRAM3或SRAM4、双DICE型SRAM5;3款DICE型FDSOI SRAM的存储阵列自身抗MCU性能优于其他两款SRAM;虽然DICE型FDSOI SRAM的存储阵列自身抗MCU能力强,但读写错误致存储阵列MCU的影响不可忽略,且该影响随SRAM工作频率的提高愈加严重;衬底偏置通过对寄生双极放大效应的控制来影响FDSOI SRAM的SEU敏感性。 展开更多
关键词 单粒子效应 重离子 耗尽绝缘体上硅 静态随机存储器
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超薄埋氧层FDSOI器件制备及其性能测试 被引量:1
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作者 谭思昊 李昱东 +1 位作者 徐烨峰 闫江 《微纳电子技术》 北大核心 2016年第9期565-570,622,共7页
全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)器件具有出色的短沟道效应(SCE)控制能力等优势,是22 nm及以下的CMOS技术节点中的有力竞争者。为了研究减薄埋氧层(BOX)厚度对FDSOI器件性能和短沟道效应的影响,并进一步提高FDSOI器件的短沟道效应控制能力,制... 全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)器件具有出色的短沟道效应(SCE)控制能力等优势,是22 nm及以下的CMOS技术节点中的有力竞争者。为了研究减薄埋氧层(BOX)厚度对FDSOI器件性能和短沟道效应的影响,并进一步提高FDSOI器件的短沟道效应控制能力,制备了超薄BOX(UTB)FDSOI器件,并同时制备除BOX厚度外其余条件完全相同的145 nm厚BOX FDSOI对比器件。对制备的器件进行了电学性能测试,展示了两种器件的传输特性和转移特性曲线,并且对器件施加背栅偏压以研究其对器件性能的调制作用。测试结果显示,UTB FDSOI器件的关断电流I_(off)与145 nm厚BOX FDSOI器件相比降低了近50%,DIBL性能也得到了显著提升。此外,施加背栅偏压不仅可以更灵敏地调制FDSOI器件性能,而且可以有效地优化器件的短沟道效应。 展开更多
关键词 耗尽绝缘体上硅(fdsoi) 超薄埋氧层(UTB) 器件制备 短沟道效应(SCE) 背栅偏压
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150 nm FDSOI器件的背栅NBTI效应研究
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作者 赵杨婧 禹胜林 +2 位作者 赵晓松 洪根深 顾祥 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2023年第6期552-556,共5页
负偏置温度不稳定(NBTI)是器件的主要可靠性问题之一,本文通过对150 nm工艺的FDSOI器件进行加速应力试验,分析了不同栅极偏置应力、温度应力下器件阈值电压和饱和电流的退化特性,发现背栅偏置更容易导致NBTI退化,同时研究了正背栅耦合... 负偏置温度不稳定(NBTI)是器件的主要可靠性问题之一,本文通过对150 nm工艺的FDSOI器件进行加速应力试验,分析了不同栅极偏置应力、温度应力下器件阈值电压和饱和电流的退化特性,发现背栅偏置更容易导致NBTI退化,同时研究了正背栅耦合作用下NBTI效应的退化机理。 展开更多
关键词 负偏置温度不稳定性(NBTI) 耗尽绝缘体上硅 背栅偏置 正背栅应力耦合
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SOI CMOS器件研究
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作者 颜志英 豆卫敏 胡迪庆 《微纳电子技术》 CAS 2008年第2期74-77,共4页
利用0.35μm工艺条件实现了性能优良的小尺寸全耗尽的器件硅绝缘体技术(SOI)互补金属氧化物半导体(FD SOI CMOS)器件,器件制作采用双多晶硅栅工艺、低掺杂浓度源/漏(LDD)结构以及突起的源漏区。这种结构的器件防止漏的击穿,减小短沟道效... 利用0.35μm工艺条件实现了性能优良的小尺寸全耗尽的器件硅绝缘体技术(SOI)互补金属氧化物半导体(FD SOI CMOS)器件,器件制作采用双多晶硅栅工艺、低掺杂浓度源/漏(LDD)结构以及突起的源漏区。这种结构的器件防止漏的击穿,减小短沟道效应(SCE)和漏感应势垒降低效应(DIBL);突起的源漏区增加了源漏区的厚度并减小源漏区的串联电阻,增强了器件的电流驱动能力。设计了101级环形振荡器电路,并对该电路进行测试与分析。根据在3V工作电压下环形振荡器电路的振荡波形图,计算出其单级门延迟时间为45ps,远小于体硅CMOS的单级门延迟时间。 展开更多
关键词 绝缘体上硅 耗尽器件 电流驱动能力 互补金属氧化物半导体低掺杂浓度源/漏结构 双多晶
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22 nm带隙基准电压源的设计
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作者 郭苹苹 《科技创新与应用》 2022年第5期97-100,共4页
集成电路的核心器件尺寸越来越小,传统工艺逐渐不能满足要求。文章基于Global Foundries 22 nm FDSOI先进工艺,利用自偏置折叠共源共栅运算放大器,设计了一款带隙基准电压源,仿真结果表明,在电源电压为1.53~1.8 V范围内,输出电压为800 ... 集成电路的核心器件尺寸越来越小,传统工艺逐渐不能满足要求。文章基于Global Foundries 22 nm FDSOI先进工艺,利用自偏置折叠共源共栅运算放大器,设计了一款带隙基准电压源,仿真结果表明,在电源电压为1.53~1.8 V范围内,输出电压为800 mV;在不同的工艺角下,温度从-40~125℃变化,输出电压在786.3~806.5 mV之间,变化范围为-14~6.5 mV,精确度为-1.75%~0.81%。 展开更多
关键词 带隙基准 22 nm耗尽绝缘体上硅 温度系数
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22 nm低压差线性稳压器的设计
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作者 郭苹苹 《科技创新与应用》 2022年第4期108-110,113,共4页
片上系统芯片对电源管理电路的要求日益提高,通过深入研究,采用Global Foundries 22 nm FDSOI先进工艺设计一款低压差线性稳压器,仿真结果显示,在温度为25℃,电源电压为1.8 V时,LDO电路稳定输出电压为800 mV,最大负载电流为30 mA;负载... 片上系统芯片对电源管理电路的要求日益提高,通过深入研究,采用Global Foundries 22 nm FDSOI先进工艺设计一款低压差线性稳压器,仿真结果显示,在温度为25℃,电源电压为1.8 V时,LDO电路稳定输出电压为800 mV,最大负载电流为30 mA;负载电流在1μA到30 mA工作时,负载调整率为0.04 m V/mA,线性调整率为0.2%,低频时电源电压抑制比(PSRR)为61.26 dB,并且在稳定性方面表现良好。 展开更多
关键词 低压差线性稳压器 22 nm耗尽绝缘体上硅 稳定性
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