基于微转印技术的金刚石上硅材料制备与表征

1

作者 刘玉 高定成 +1 位作者 薛忠营 常永伟 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第9期813-817,共5页

硅基电子器件在高温、高功率、射频领域应用时面临热管理的挑战。为解决其散热和射频损耗问题,采用微转印技术在常温常压下将单晶硅薄膜转移至金刚石衬底上,制备出新型集成电路材料——金刚石上硅(SOD)。实验结果表明,转移的单晶硅薄膜... 硅基电子器件在高温、高功率、射频领域应用时面临热管理的挑战。为解决其散热和射频损耗问题,采用微转印技术在常温常压下将单晶硅薄膜转移至金刚石衬底上,制备出新型集成电路材料——金刚石上硅(SOD)。实验结果表明,转移的单晶硅薄膜表面平整、无明显损伤,保持了其原有的完整性。透射电子显微镜的观察结果进一步显示,金刚石与硅之间的界面结合紧密,不存在纳米级间隙。界面热阻测试结果显示,SOD样品的有效界面热阻(R_(EI))为30.30m^(2)·K/GW,明显优于SOI样品的R_(EI)(376.78m^(2)·K/GW)。该研究验证了SOD材料在热管理方面的潜力,也为未来新型硅基器件的设计与应用提供了参考。 展开更多

关键词 金刚石 金刚石上硅(SOD) 热管理 微转印 界面热阻

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侧栅晶体管太赫兹探测器的物理模型、结构制备与直流测试

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作者 康亚茹 董慧 +4 位作者 刘晶 黄镇 李兆峰 颜伟 王晓东 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期526-532,共7页

针对侧栅结构高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistors,HEMTs)太赫兹探测器,构建了器件的直流输运和太赫兹探测的物理模型。运用自对准工艺,成功制备了形态良好、接触可靠的侧栅结构,有效地解决了器件双侧栅与台面间的... 针对侧栅结构高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistors,HEMTs)太赫兹探测器,构建了器件的直流输运和太赫兹探测的物理模型。运用自对准工艺,成功制备了形态良好、接触可靠的侧栅结构,有效地解决了器件双侧栅与台面间的接触问题,最终获得了不同栅宽(200 nm、800 nm和1400 nm)的侧栅GaN/AlGaN HEMT太赫兹探测器。通过直流测试表征发现,不同器件的栅宽与其阈值电压之间呈现出明显的线性关系,验证了侧栅结构HEMT太赫兹探测器的直流输运模型。上述结果为完整的侧栅HEMT太赫兹探测器的理论模型提供了实验验证和指导,为侧栅HEMT太赫兹探测器的发展提供了重要支持。 展开更多

关键词 氮化镓 太赫兹探测器 侧栅 高电子迁移率晶体管

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YOLO目标检测后处理算法的优化和硬件加速 被引量：3

3

作者 邹知炜 孙文浩 陈松 《微电子学与计算机》 2024年第4期31-37,共7页

YOLO目标检测网络系列因具有高精度低延时的特点而得到广泛运用,但如何加速其后处理仍未得到充分研究。利用YOLO计算特点,优化了后处理算法:(1)融合detect层和后处理计算过程,通过将置信度阈值判断移至detect层计算前,避免无效计算和通... YOLO目标检测网络系列因具有高精度低延时的特点而得到广泛运用,但如何加速其后处理仍未得到充分研究。利用YOLO计算特点,优化了后处理算法:(1)融合detect层和后处理计算过程,通过将置信度阈值判断移至detect层计算前,避免无效计算和通信;(2)结合模型量化,实现基于脉动阵列的后处理硬件加速。实验表明:YOLOv3、YOLOv5的detect层卷积计算量减少了87.3%~99.9%;加速硬件设计在Virtex Ultrascale+VCU112上实现,100 MHz时钟频率下,YOLOv3的detect层与后处理计算相较优化前加速比达到7.2~9.3,在3000选框中筛选5个最佳选框条件下延时1736μs。相比现有工作,本文的detect层与后处理计算速度提升了4.7~5.0倍,后处理所需FF资源仅为9.9%~10.5%。较后处理优化前,稀疏化的YOLOv3网络整体推理速度提升1.2%~1.3%。 展开更多

关键词 YOLO 目标检测 后处理 硬件加速 FPGA

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三维体声波滤波器芯片电-力-热耦合建模与仿真

4

作者 陈士涛 洪思成 +3 位作者 赵烁 汪伟 赖志国 左成杰 《中国高新科技》 2024年第8期84-85,94,共3页

为了直接、高效地建模和分析实际复杂的三维(3D)体声波(BAW)滤波器结构电-力-热耦合效应,文章采用一种基于有限元方法的电-力-热耦合算法。首先,建模BAW滤波器的3D几何模型,设置几何结构内部的材料属性以及材料参数。其次,构建基于有限... 为了直接、高效地建模和分析实际复杂的三维(3D)体声波(BAW)滤波器结构电-力-热耦合效应,文章采用一种基于有限元方法的电-力-热耦合算法。首先,建模BAW滤波器的3D几何模型,设置几何结构内部的材料属性以及材料参数。其次,构建基于有限元(FEM)算法的固体力学和静电场耦合的电-力耦合算法。然后,在电-力耦合算法基础之上考虑BAW滤波器内部由于压电材料在工作过程中机械损耗产生的热耗散问题,建立直接求解的电-力-热耦合算法。该电-力-热耦合算法使用COMOSL软件内部的一种新型自主化的画网格技术。最终,得出一个工作带宽在2.27~2.44GHz,带内损耗在3dB以内,带外抑制在-20dB以下的BAW滤波器内部电-力-热耦合仿真结果。 展开更多

关键词 BAW滤波器 有限元方法 电-力-热耦合算法 力-热分析

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基于45 nm SOI CMOS的56 Gbit/s PAM-4光接收机前端设计

5

作者 张文嘉 林福江 《微电子学与计算机》 2024年第1期106-112,共7页

在光接收电路设计中,光电二极管的寄生电容以及大的输入电阻会导致接收机带宽下降,造成严重的符号间干扰(Inter-Symbol Interference,ISI)。噪声性能是高速跨阻放大器(Transimpedance Amplifier,TIA)最重要的指标之一,跨阻值决定系统的... 在光接收电路设计中,光电二极管的寄生电容以及大的输入电阻会导致接收机带宽下降,造成严重的符号间干扰(Inter-Symbol Interference,ISI)。噪声性能是高速跨阻放大器(Transimpedance Amplifier,TIA)最重要的指标之一,跨阻值决定系统的噪声性能,同时也限制了数据速率。针对100G/400G互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)光接收机应用,基于45 nm绝缘衬底上的硅(Silicon-On-Insulator,SOI)工艺设计了一种采用四电平脉冲幅度调制(4-level Pulse Amplitude Modulation,PAM-4)、工作速率为56 Gbit/s(28 Gbaud/s)的低噪声光接收机前端放大器。小带宽TIA和用于带宽拓展的跨导/跨导(g_(m)/g_(m))放大器组成两级接收前端,在改善噪声性能的同时有效提高了带宽。采用反相器结构来增大先进CMOS工艺下的跨导和改善线性度。可变增益放大器(Variable Gain Amplifier,VGA)采用折叠Gilbert结构设计,采用并联峰化电感来提高带宽。整体电路的增益动态范围为51.6~70.6 dB,-3 dB带宽达到20.1 GHz;等效输入噪声电流密度为17.3 pA=Hz^(12);电路采用GF 45 nm SOI CMOS工艺实现,在1.1 V和1.3 V电源电压下功耗为65 mW;版图核心面积为600μm*240μm。 展开更多

关键词 PAM-4 光接收机前端 跨阻放大器 可变增益放大器 45 nm SOI CMOS

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基于数据局部相似性的卷积神经网络加速器

6

作者 蔡元鹏 孙文浩 陈松 《微电子学与计算机》 2024年第4期104-111,共8页

为提高卷积神经网络的处理速度,使用零梯度近似处理的卷积方法(梯度卷积)来提高数据的复用率,减少计算量。以卷积核为单位对数据进行梯度计算,针对不同网络的不同层次采用灵活的梯度阈值计算策略,以合理复用相邻窗口的卷积结果。将其中... 为提高卷积神经网络的处理速度,使用零梯度近似处理的卷积方法(梯度卷积)来提高数据的复用率,减少计算量。以卷积核为单位对数据进行梯度计算,针对不同网络的不同层次采用灵活的梯度阈值计算策略,以合理复用相邻窗口的卷积结果。将其中关键的梯度处理模块和卷积计算部分在现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)上进行实现,与脉动阵列相结合以提高资源利用率,并针对负载不均衡的问题设计出适合梯度卷积的数据流。基于YOLOv3模型和Pascal VOC数据集的目标检测实验中,在付出较小精度损失的前提下,软件端减少约23.2%的计算量,结合硬件加速比约为17.8%。 展开更多

关键词 加速器 数据局部相似性 卷积神经网络 梯度卷积 现场可编程门阵列

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植入式光电极器件发展 被引量：3

7

作者 李亚民 王阳 +3 位作者 陈弘达 王毅军 刘媛媛 裴为华 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第12期12-23,共12页

光遗传技术为神经科学研究提供了一种可精准、快速控制单个神经元活动的手段。为了对神经元实现光遗传调控,将光安全、高效地导入脑内,需要专门的光电极(Optrode)给予支持。光电极是光遗传工具应用的重要组成部分,其功能是把光导入脑内... 光遗传技术为神经科学研究提供了一种可精准、快速控制单个神经元活动的手段。为了对神经元实现光遗传调控,将光安全、高效地导入脑内,需要专门的光电极(Optrode)给予支持。光电极是光遗传工具应用的重要组成部分,其功能是把光导入脑内调控神经元活动,同时记录神经元电信号在光调控下变化情况的一种植入式神经接口器件。随着光遗传技术在神经环路、认知与记忆等神经科学研究中应用的深入,以及其在癫痫、感官功能损伤等疾病治疗方面的探索,与光遗传技术相配合的光电极从材料选择、器件结构、给光方式和集成工艺等方面都呈现出百花齐放的发展态势,本文将按照现有植入式光电极的结构特点,将光电极器件分成基于波导型和基于微发光二极管型两大类,论述不同类别光电极器件优缺点及演进方向,对未来植入式光电极的理想结构形态及亟待解决的问题进行了讨论和展望。 展开更多

关键词 光遗传 光电极 动作电位 光波导 微发光二极管

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新一代功率半导体β-Ga2O3器件进展与展望 被引量：3

8

作者 刁华彬 杨凯 +1 位作者 赵超 罗军 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第11期875-887,901,共14页

Ga2O3是一种新兴的超宽禁带半导体材料,具有超宽带隙4.8 eV、超高理论击穿电场8 MV/cm以及超高的Baliga品质因数等优良特性,作为下一代高功率器件材料其越来越受到人们的关注。首先,回顾了宽禁带半导体材料β-Ga2O3的基本性质,包括β-Ga... Ga2O3是一种新兴的超宽禁带半导体材料,具有超宽带隙4.8 eV、超高理论击穿电场8 MV/cm以及超高的Baliga品质因数等优良特性,作为下一代高功率器件材料其越来越受到人们的关注。首先,回顾了宽禁带半导体材料β-Ga2O3的基本性质,包括β-Ga2O3的晶体结构和电学性质,简述了基于β-Ga2O3制造的功率器件,主要包括肖特基势垒二极管(SBD)和金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)。总结回顾了β-Ga2O3SBD和MOSFET近年来的研究进展,比较了不同结构器件的特性,并分析了目前β-Ga2O3功率器件存在的问题。分析表明,β-Ga2O3用于高功率和高压电子器件具有巨大潜力。 展开更多

关键词 β-Ga2O3 超宽禁带半导体 功率器件 肖特基势垒二极管(SBD) 金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)

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电力高端控制芯片封装协同设计、仿真与验证 被引量：3

9

作者 白利娟 郑奇 +4 位作者 何慧敏 李德健 关媛 韩顺枫 曹立强 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第10期795-800,共6页

芯片封装作为芯片协同设计的核心,与芯片设计端协同设计芯片布局和管脚分布,与印制电路板(PCB)设计端协同设计球栅阵列(BGA)焊球布局,并完成封装设计、优化与验证。时序仿真以I/O数据传输速率最高的双倍数据速率(DDR)同步动态随机存储器... 芯片封装作为芯片协同设计的核心,与芯片设计端协同设计芯片布局和管脚分布,与印制电路板(PCB)设计端协同设计球栅阵列(BGA)焊球布局,并完成封装设计、优化与验证。时序仿真以I/O数据传输速率最高的双倍数据速率(DDR)同步动态随机存储器(SDRAM)模块为例,对整个链路进行仿真分析,在数据传输速率为1 333 Mibit/s、最差码型的情况下,仿真得到的数据信号DQ0眼图的眼宽为599.41 ps。电力控制芯片的电热仿真协同进行,芯片实际功耗为1.5 W、自然环境温度为32℃时,得到封装叠层的最大电流密度为104.28 A/mm^(2),各个电源在芯片焊盘处的压降均在2%之内,芯片的塑封表面中心仿真温度为52.9℃。在同样条件下测试,测得塑封表面中心温度为51.5℃,与仿真结果相比误差较小。 展开更多

关键词 电力高端控制芯片 协同设计 信号完整性 电源完整性 热分析

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一种低掉电率的采样保持电路 被引量：2

10

作者 林联科 徐大伟 程新红 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第3期188-194,共7页

设计了一种低掉电率、低功耗的采样保持电路。在电路保持阶段,将采样开关偏置在深积累区以减小亚阈值区电流,此时仍有源漏耦合电流,在采样开关源漏间加入高增益运算放大器,利用放大器的失调电压进行源漏耦合漏电补偿。考虑到失调电压的... 设计了一种低掉电率、低功耗的采样保持电路。在电路保持阶段,将采样开关偏置在深积累区以减小亚阈值区电流,此时仍有源漏耦合电流,在采样开关源漏间加入高增益运算放大器,利用放大器的失调电压进行源漏耦合漏电补偿。考虑到失调电压的随机性,在采样开关源漏间并联一个体端偏置在高压的PMOS管以减小泄漏电流。此外,对栅压自举开关进行了改进,对于不同的输入信号,利用运算放大器和逻辑控制单元,得到恒定的导通电阻。采用Cadence Spectre软件的蒙特卡洛模型分别仿真了采样电路在-20,25和125℃下的掉电率,后仿真结果表明,室温下,在输入为0~2 V、采用±5 V电源供电时,采样保持电路掉电率为0.67 mV/s,捕获时间为3μs,采样开关导通电阻为1.5~2.5 kΩ,芯片面积为195μm×154μm,整体功耗为1.106 mW。 展开更多

关键词 采样保持电路 运算放大器 掉电率 导通电阻 功耗

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β-Ga2O3欧姆接触的研究进展 被引量：1

11

作者 杨凯 刁华彬 +1 位作者 赵超 罗军 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第9期681-690,共10页

近年来,随着氧化镓(Ga2O3)晶体生长技术取得突破性进展,氧化镓材料及器件的研究与应用成为国际上超宽禁带半导体领域的研究热点。综述了β-Ga2O3衬底的一些优点以及面临的挑战,重点介绍了如何实现良好的欧姆接触。围绕采用低功函数金属... 近年来,随着氧化镓(Ga2O3)晶体生长技术取得突破性进展,氧化镓材料及器件的研究与应用成为国际上超宽禁带半导体领域的研究热点。综述了β-Ga2O3衬底的一些优点以及面临的挑战,重点介绍了如何实现良好的欧姆接触。围绕采用低功函数金属、表面预处理、衬底掺杂和引入中间层的方法,阐述了目前国际上金属/β-Ga2O3欧姆接触的最新研究进展。总结了不同实验条件下可以获得的比接触电阻,目前可以获得的最低比接触电阻是4.6×10^-6Ω·cm^2。最后,预测未来金属/β-Ga2O3欧姆接触的主要研究方向是提高欧姆接触的热稳定性。 展开更多

关键词 β-Ga2O3 欧姆接触 功率器件 金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET) 金属电极

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基于FPGA的高精度鉴相器实现 被引量：4

12

作者 董淑豪 吴东岷 《电子技术应用》 2020年第10期57-60,78,共5页

基于模拟电路的鉴相器虽然响应速度快,但是很难达到较高的精度,并且开发周期长不易优化。为了可以实时检测MEMS器件谐振时微小的相位变化,提出一种基于FPGA的高精度鉴相器。该鉴相器主要是由数字混频器、FIR数字滤波器、DDS信号发生器... 基于模拟电路的鉴相器虽然响应速度快,但是很难达到较高的精度,并且开发周期长不易优化。为了可以实时检测MEMS器件谐振时微小的相位变化,提出一种基于FPGA的高精度鉴相器。该鉴相器主要是由数字混频器、FIR数字滤波器、DDS信号发生器以及模数转换电路组成。鉴相方法是通过将被测信号与一同频、相位可调、且初始相位为90°的参考信号混频,并通过高阶FIR滤波器提取与相位有关的差频信号,调节参考信号相位使得此差频信号趋近于0,则此参考信号的相位调节量即为被测信号的相位。鉴相器的时钟频率为100 MHz,鉴相精度可以达到0.0001°。工作频率灵活可调,并且应用于锁相环中时,可以很方便地与MEMS器件的驱动电路兼容。 展开更多

关键词 FPGA FIR 鉴相器 DDS MEMS

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基于降低有机场效应晶体管泄漏电流的研究进展 被引量：2

13

作者 林雪梅 李蒙蒙 +1 位作者 龙世兵 李泠 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第9期665-674,共10页

近年来,由于有机场效应晶体管(OFET)具有成本低、机械柔性优异且可大面积制备等优点成为国际研究的前沿领域之一。迄今为止,OFET的载流子迁移率已超过了非晶硅薄膜晶体管,在柔性集成电路中表现出了巨大的应用潜力。随着技术的不断改进,O... 近年来,由于有机场效应晶体管(OFET)具有成本低、机械柔性优异且可大面积制备等优点成为国际研究的前沿领域之一。迄今为止,OFET的载流子迁移率已超过了非晶硅薄膜晶体管,在柔性集成电路中表现出了巨大的应用潜力。随着技术的不断改进,OFET的工作频率不断提高。首先阐述了泄漏电流的来源;然后介绍了影响OFET静态功耗的最主要因素是栅极泄漏电流,总结了近年来降低OFET栅极泄漏电流的主要方法,如构建多层结构的栅介质、开发新型栅介质材料和交联栅介质材料;最后对降低OFET泄漏电流的方法进行了展望。 展开更多

关键词 有机场效应晶体管(OFET) 静态功耗 泄漏电流 栅介质层 界面工程

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皮秒级多脉冲时间间隔大量程时间测量系统设计 被引量：1

14

作者 刘琛昊 金革 《电子技术应用》 2022年第10期108-112,共5页

时间测量技术在激光测距、粒子鉴别、放射性核医学工程等领域中都有重要应用。本设计采用基于Altera公司的FPGA EP3C55F484C6结合时间内插技术来实现较高精度的时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)。通过结合上位机,实现单... 时间测量技术在激光测距、粒子鉴别、放射性核医学工程等领域中都有重要应用。本设计采用基于Altera公司的FPGA EP3C55F484C6结合时间内插技术来实现较高精度的时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)。通过结合上位机,实现单次测量一个Start脉冲对应的多个Stop脉冲的个数可调,可以解决一次测量中有多个待测目标时需反复多次测量的问题。经过测试,设计分辨率可以达到90.08 ps,测量精度可以达到33.54 ps,积分非线性INL范围是(-0.34 LSB~+0.27 LSB),微分非线性DNL范围是(-0.28 LSB~+0.31 LSB)。 展开更多

关键词 时间数字转换器 现场可编程门阵列 多脉冲测量 进位链

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一种晶态相变电阻补偿的带隙基准电压源的设计 被引量：1

15

作者 潘国昌 李喜 +4 位作者 何璐昌 徐思秋 吴青玉 陈后鹏 宋志棠 《集成电路应用》 2023年第11期18-21,共4页

阐述一种基于晶态相变电阻补偿的带隙基准电压源设计,该设计使用Verilog-A建立晶态相变电阻模型,利用其负温度系数特性作为补偿降低基准电压的温漂系数,并加入PSRR提升电路,优化了基准电路的电源抑制比。设计采用SMIC 40nm CMOS工艺模... 阐述一种基于晶态相变电阻补偿的带隙基准电压源设计,该设计使用Verilog-A建立晶态相变电阻模型,利用其负温度系数特性作为补偿降低基准电压的温漂系数,并加入PSRR提升电路,优化了基准电路的电源抑制比。设计采用SMIC 40nm CMOS工艺模型仿真,结果表明,当电源电压在2.5~5V范围内变化时,基准电压变化仅为65.5μV;工作电压为3.3V,温度范围为-40~85℃时,基准电压的温度系数为4.93ppm/℃;在温度为27℃时,工作电流为9.4μA;低频下电源抑制比为-97dB。 展开更多

关键词 集成电路设计 带隙基准 晶态相变电阻 低功耗 低温漂

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一种移动卷积神经网络的FPGA实现 被引量：6

16

作者 李炳辰 黄鲁 《微电子学与计算机》 北大核心 2019年第9期7-11,共5页

卷积神经网络是深度学习的一种重要模型,广泛应用于图像处理等领域.常用的神经网络模型因结构复杂,参数众多,不适于放在移动端运行.本文基于模块化和硬件复用的思想,给出了一种基于FPGA的手写数字字符识别网络的硬件实现,基于MobileNet... 卷积神经网络是深度学习的一种重要模型,广泛应用于图像处理等领域.常用的神经网络模型因结构复杂,参数众多,不适于放在移动端运行.本文基于模块化和硬件复用的思想,给出了一种基于FPGA的手写数字字符识别网络的硬件实现,基于MobileNet的原理改进结构,在实现了算法硬件加速的同时,有效地降低了网络的参数数量和整体运算量.基于MNIST数据集的实验结果表明,对比传统结构的神经网络,改进结构的参数量减少了23.26%,计算量减少了31.32%,在保持速度不变的前提下,用更少的资源和更低的功耗实现了整个网络. 展开更多

关键词 FPGA 卷积神经网络 硬件加速 MobileNet 移动端

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基于优化NRS和复杂网络的柴油发电机组故障诊断 被引量：5

17

作者 吉哲 傅忠谦 张松涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期246-251,260,共7页

为解决柴油发电机组故障诊断中复合故障难以识别的问题,设计了一种变分模态分解、优化邻域粗糙集和社团层次聚类相结合的故障诊断方法。采用变分模态分解方法对采集的声信号进行分解,并形成初始特征集。考虑到冗余特征的影响,使用优化... 为解决柴油发电机组故障诊断中复合故障难以识别的问题,设计了一种变分模态分解、优化邻域粗糙集和社团层次聚类相结合的故障诊断方法。采用变分模态分解方法对采集的声信号进行分解,并形成初始特征集。考虑到冗余特征的影响,使用优化邻域粗糙集进行特征筛选,达到属性简约的目的。利用复杂网络中的社团结构建立故障诊断网络,通过设计社团区分准则函数找出社团结构,同时实现了故障诊断分类。试验表明,所提方法的故障诊断率达到了99.17%,其有效性及优越性得到了充分证实。 展开更多

关键词 柴油发电机组 声信号 邻域粗糙集 复杂网络 故障诊断

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一种三维相变存储器1S1R存储单元电路仿真模型

18

作者 张光明 雷宇 +2 位作者 陈后鹏 俞秋瑶 宋志棠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1649-1657,共9页

三维相变存储芯片1S1R存储单元由双向阈值选通管(OTS)和相变存储器件(PCM)串联组成.为了解决现有OTS和PCM电路仿真模型不能准确模拟器件电学特性和物理特性、不适用于限制型PCM等问题,提出了一种采用Verilog-A语言实现的1S1R电路仿真模... 三维相变存储芯片1S1R存储单元由双向阈值选通管(OTS)和相变存储器件(PCM)串联组成.为了解决现有OTS和PCM电路仿真模型不能准确模拟器件电学特性和物理特性、不适用于限制型PCM等问题,提出了一种采用Verilog-A语言实现的1S1R电路仿真模型.该模型实现了对OTS电学特性和PCM相变过程中电流、温度、熔融比例、晶态比例和非晶比例变化的模拟,具有良好的收敛性和较快的仿真速度,仿真结果与器件实际测试结果吻合.与传统模型相比,该模型针对限制型PCM特点,实现了对PCM熔融过程、晶态非线性、熔融电阻率稳定和OTS亚阈值非线性、双向选通特性的模拟和集成.分析了OTS亚阈值非线性参数和读电压窗口的关系,发现当OTS阈值电流约等于PCM阈值电流时读窗口最大;展示了1S1R单元直流和阵列瞬态仿真结果,为三维相变存储器的电路设计和仿真提供了基础. 展开更多

关键词 相变存储器 电路仿真模型 双向阈值选通管 VERILOG-A

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具有夹层的垂直U型栅极TFET的设计

19

作者 郭浩 朱慧珑 黄伟兴 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第7期532-538,共7页

通过使用工艺计算机辅助设计(TCAD)仿真技术提出了一种新型的带有夹层的垂直U型栅极隧穿场效应晶体管(TFET)结构。该器件是通过优化基于Ge的栅极金属核垂直纳米线TFET结构获得的。通过在沟道中增加重掺杂夹层,器件的平均亚阈值摆幅(SS_(... 通过使用工艺计算机辅助设计(TCAD)仿真技术提出了一种新型的带有夹层的垂直U型栅极隧穿场效应晶体管(TFET)结构。该器件是通过优化基于Ge的栅极金属核垂直纳米线TFET结构获得的。通过在沟道中增加重掺杂夹层,器件的平均亚阈值摆幅(SS_(avg))得到了改善;又通过改变器件的源极和漏极材料,器件的开关电流比(I_(on)/I_(off))得到了改善。对夹层的掺杂浓度和厚度以及沟道的高度也进行了优化。最终优化后的器件开态电流为220μA/μm,关态电流为3.08×10^(-10)μA/μm,SS_(avg)为8.6 mV/dec,表现出了优越的性能。与初始器件相比,该器件的SS_(avg)减小了77%,I_(on)/I_(off)增加了两个数量级以上。此外,提出了针对该器件的可行的制备工艺步骤。因此,认为该器件是在超低功耗应用中非常具有潜力的候选器件。 展开更多

关键词 隧穿场效应晶体管(TFET) Si_(0.3)Ge_(0.7) 带带隧穿(BTBT) 平均亚阈值摆幅 开关电流比

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基于MEMS微镜的混合式扫描同步设计

20

作者 周珏 吴东岷 《电子技术应用》 2021年第7期92-96,共5页

为了解决MEMS微镜扫描角度较小的缺点,设计了一种MEMS微镜与无刷电机同步扫描系统。该系统由STM32微控制器、DDS驱动电路、相位检测电路组成。通过设计光栅码盘实现对无刷电机速度的测量,由PID算法控制电机转速使电机反馈信号与MEMS微... 为了解决MEMS微镜扫描角度较小的缺点,设计了一种MEMS微镜与无刷电机同步扫描系统。该系统由STM32微控制器、DDS驱动电路、相位检测电路组成。通过设计光栅码盘实现对无刷电机速度的测量,由PID算法控制电机转速使电机反馈信号与MEMS微镜反馈信号频率相同,并检测两路反馈信号的相位差,调节DDS驱动信号的相位实现相位同步。实验表明,系统工作稳定,相位误差不超过1.5%。 展开更多

关键词 MEMS STM32微控制器 DDS 激光扫描 相位同步

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