模拟电路MOSFET晶体管失配研究:模型和参数

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作者 吕伟锋 孙玲玲 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期124-129,共6页

MOSFET晶体管的精确匹配对模拟和混合集成电路最终性能至关重要,因此漏电流失配方差或标准差大小的计算伴随着MOSFET器件特征尺寸的减小一直不断地发展和演进。针对模拟集成电路设计中MOSFET漏电流失配,围绕模型和参数选取这一核心问题... MOSFET晶体管的精确匹配对模拟和混合集成电路最终性能至关重要,因此漏电流失配方差或标准差大小的计算伴随着MOSFET器件特征尺寸的减小一直不断地发展和演进。针对模拟集成电路设计中MOSFET漏电流失配,围绕模型和参数选取这一核心问题进行回顾、分析和总结,并说明其应用。同时研究其最新的进展情况及面临的问题,最后提出了解决失配问题的部分思路。 展开更多

关键词 失配 模型 工艺波动

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0.1～325 GHz频段InP DHBT器件在片测试结构建模 被引量：1

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作者 徐忠超 刘军 +3 位作者 钱峰 陆海燕 程伟 周文勇 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期345-350,380,共7页

给出了 InP DHBT 器件在片测试用到的开路和短路结构的等效电路模型.模型拓扑结构基于物理结构建立并对其在亚毫米波段的高频寄生进行相对完整的考虑.模型的容性和阻性寄生采用解析提取技术从开路结构低频测试数据中获取.模型的高频趋... 给出了 InP DHBT 器件在片测试用到的开路和短路结构的等效电路模型.模型拓扑结构基于物理结构建立并对其在亚毫米波段的高频寄生进行相对完整的考虑.模型的容性和阻性寄生采用解析提取技术从开路结构低频测试数据中获取.模型的高频趋肤效应采用传统物理公式计算初值并结合短路测试结构的低频解析提取结果对计算公式进行修正使其适用于实际测试结构建模.模型拓扑结构和参数提取方法采用 0.5 μm InP DHBT 工艺上设计所得开路、短路测试结构进行验证.模型仿真和测试所得S参数在0.1~325GHz频段内吻合地很好. 展开更多

关键词 在片测试结构 等效电路模型 参数提取 太赫兹

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漏/阻双模高性能D波段无源混频器 被引量：1

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作者 张胜洲 孙玲玲 +1 位作者 文进才 刘军 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1815-1822,共8页

介绍一种基于70nm砷化镓变晶性高电子迁移率晶体管(mHEMT)工艺的漏/阻双模、高性能D波段无源混频器.该单片集成基波混频器采用共面波导(CPW)实现.为了保证电路高频设计的准确性,对共面波导进行电磁场仿真建模.采用谐波平衡法对漏极、阻... 介绍一种基于70nm砷化镓变晶性高电子迁移率晶体管(mHEMT)工艺的漏/阻双模、高性能D波段无源混频器.该单片集成基波混频器采用共面波导(CPW)实现.为了保证电路高频设计的准确性,对共面波导进行电磁场仿真建模.采用谐波平衡法对漏极、阻性2种状态的端口大信号阻抗进行仿真分析,设计出射频(RF)和本振(LO)信号共用的匹配网络.测试结果表明:在漏极状态下,当射频频率从110GHz变化到150GHz、中频频率固定为1GHz、本振信号功率设置为3dBm时,转换增益位于-4.4^-11.6dB;在阻性状态下,当射频频率从110GHz变化到150GHz、中频频率固定为1GHz、本振信号功率设置为0dBm时,转换增益位于-8.0^-18.6dB.包含焊盘在内,芯片面积为0.86mm×0.43mm. 展开更多

关键词 漏/阻双模 D波段 共面波导(CPW) 变晶性高电子迁移率晶体管(mHEMT) 微波单片集成电路(MMIC) 优良指数(FOMs)

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基于欠定盲分离的并行识别防碰撞算法 被引量：7

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作者 岳克强 孙玲玲 +1 位作者 游彬 楼立恒 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期865-870,共6页

针对射频识别(RFID)中标签同时通信导致的碰撞问题,提出一种并行识别标签的欠定盲分离的防碰撞算法.该算法通过分析系统通信中阅读器天线数目小于标签数目的情况,建立同步欠定盲分离的标签碰撞模型,得出RFID多标签数据碰撞符合欠定盲分... 针对射频识别(RFID)中标签同时通信导致的碰撞问题,提出一种并行识别标签的欠定盲分离的防碰撞算法.该算法通过分析系统通信中阅读器天线数目小于标签数目的情况,建立同步欠定盲分离的标签碰撞模型,得出RFID多标签数据碰撞符合欠定盲分离算法要求的结论,使用非负矩阵分解来实现不具有稀疏性的碰撞标签信号的欠定盲分离.在分离性能和吞吐量2个方面对所提出的算法进行性能仿真,实验结果表明所提出的基于欠定盲分离的防碰撞算法能够有效地分离标签信号,同时在相同的3根接收天线情况下,该算法的最大吞吐量比当前的盲分离标签防碰撞算法提高了100%. 展开更多

关键词 射频识别(RFID) 并行防碰撞 欠定盲分离 非负矩阵分解

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基于表面势的GaN HEMT集约内核模型 被引量：2

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作者 汪洁 孙玲玲 刘军 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第6期1-5,共5页

从器件表面势机理出发,考虑载流子浓度升高时费米势的变化,首次在二维泊松方程中引入新的费米势近似式,重构表面势源头方程,提出了一种直接基于表面势建立氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)器件模型的方法,建立了包括积累区和过渡区... 从器件表面势机理出发,考虑载流子浓度升高时费米势的变化,首次在二维泊松方程中引入新的费米势近似式,重构表面势源头方程,提出了一种直接基于表面势建立氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)器件模型的方法,建立了包括积累区和过渡区的物理基集约内核模型。表面势引入模型突破了现有的建模技术,给集约模型的建立提供可信的内核模型方程和理论基础。模型采用解析近似求解获得表面势,Pao-Sah模型验证可行性,I-V、C-V特性曲线与TCAD软件仿真的结果有很好的拟合,能准确描述各种偏置条件下GaN HEMT的电流、电荷特性。 展开更多

关键词 表面势 集约内核模型 费米势 氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)

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基于复数权神经元的布尔函数稳健学习算法 被引量：1

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作者 吕伟锋 林弥 孙玲玲 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2708-2712,共5页

复数权神经元由于引入了多阈值逻辑而具有更强的性能.文中根据其数学模型,结合二进感知器神经元稳健设计概念,提出了该神经元的稳健性数学定义,并根据定义,得到了简单逻辑和异或逻辑的单个神经元稳健实现方案.然后根据该方案提出了任意... 复数权神经元由于引入了多阈值逻辑而具有更强的性能.文中根据其数学模型,结合二进感知器神经元稳健设计概念,提出了该神经元的稳健性数学定义,并根据定义,得到了简单逻辑和异或逻辑的单个神经元稳健实现方案.然后根据该方案提出了任意复杂布尔函数稳健实现算法,同时证明了该算法的正确性.最后通过具体实例演示该算法实现布尔函数的过程和方法,结果表明了基于该神经元的稳健学习算法实现布尔函数优点和灵活性,说明了其强大的逻辑处理能力. 展开更多

关键词 复数权值 多值神经元 布尔函数 稳健设计

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用于谐波测量的非均匀同步采样时钟产生方法 被引量：1

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作者 赵岩 孙玲玲 谭年熊 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1857-1862,共6页

为了消除谐波采样中的频谱泄露并降低电路实现代价，提出非均匀同步过采样时钟产生方法．该方法使用延时锁定环路产生非均匀时钟，控制谐波采样的过采样间隔．通过合理设计过采样率、非均匀时钟频率的概率分布以及变化周期，使非均匀过... 为了消除谐波采样中的频谱泄露并降低电路实现代价，提出非均匀同步过采样时钟产生方法．该方法使用延时锁定环路产生非均匀时钟，控制谐波采样的过采样间隔．通过合理设计过采样率、非均匀时钟频率的概率分布以及变化周期，使非均匀过采样噪声位于模数转换器输出带宽之外，减小了采样噪声对谐波频谱的调制影响，保证了非均匀时钟是统计意义上跟踪基波频率的同步时钟．过采样和时钟的非均匀特性大幅简化了延时锁定环路的结构，所需延时单元个数从3×10°减少到125．采样数据可以作为同步采样序列直接进行快速傅里叶变换运算，无需消除非均匀采样噪声和频谱泄露的操作．在使用1．6384MHz参考时钟、基波频率为46～54Hz的情况下，63次谐波范围内的谐波幅度和相位测量误差分别小于0．02％和0．031°． 展开更多

关键词 非均匀同步过采样 谐波测量 时钟产生

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一种改进的增强型GaNHEMT大信号模型 被引量：1

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作者 陈秋芬 李文钧 +2 位作者 刘军 陆海燕 韩春林 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期904-910,共7页

提出一种改进的增强型GaN HEMT器件建模大信号模型。模型沟道电流方程和电荷方程均连续且高阶可导,栅电荷模型满足电荷守恒原则。提出的沟道电流模型可精确拟合实际器件正、反向区、截止区以及亚阈值区的直流特性。根据GaN HEMT器件特... 提出一种改进的增强型GaN HEMT器件建模大信号模型。模型沟道电流方程和电荷方程均连续且高阶可导,栅电荷模型满足电荷守恒原则。提出的沟道电流模型可精确拟合实际器件正、反向区、截止区以及亚阈值区的直流特性。根据GaN HEMT器件特有的物理结构和电学特性,器件的自热效应、电流崩塌效应以及跨导频率分布效应在模型中进行了考虑。模型采用Verilog-A语言进行描述,并编译、链接入Agilent ADS工具。验证结果表明,模型仿真和测试数据在宽的偏压和频率范围内得到很好地吻合。 展开更多

关键词 增强型GaN HEMT 大信号模型 沟道电流模型 栅电荷模型 Verilog-A语言

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基于表面势的HEMT模型分析 被引量：1

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作者 吕彬义 孙玲玲 +3 位作者 孔月婵 陈辰 刘军 陈磊 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期320-324,共5页

将表面势的概念引入GaAs高电子迁移率晶体管器件结构,以建立可精确描述HEMT器件输入/出特性的新模型。通过分析最基本的HEMT结构,参考Si基MOSFET中Pao-sah模型的分析方法,对沟道电荷利用泊松方程表述,并结合能带电压关系,建立HEMT器件... 将表面势的概念引入GaAs高电子迁移率晶体管器件结构,以建立可精确描述HEMT器件输入/出特性的新模型。通过分析最基本的HEMT结构,参考Si基MOSFET中Pao-sah模型的分析方法,对沟道电荷利用泊松方程表述,并结合能带电压关系,建立HEMT器件中表面势(Φ_s)对于栅压(V_(GS))的关系。基于上述分析计算了沟道中电子的饱和点。根据推导所得方程,模型计算得到的某具体器件沟道面电荷密度(n_s)-栅压(V_(GS))关系曲线和基于T-CAD工具仿真结果在线性区得到很好的吻合。 展开更多

关键词 高电子迁移率管晶体管 表面势 泊松方程 Pao-sah模型

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126.6～128.1 GHz基波压控振荡器设计 被引量：1

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作者 苏国东 孙玲玲 +3 位作者 王翔 王尊峰 张胜洲 雷宇超 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1788-1795,共8页

采用65 nm CMOS工艺,设计一款基波压控振荡器(VCO).采用负阻单元的寄生电容与用户自定义电感形成VCO的电感-电容(LC)谐振网络.采用交叉耦合对管作为VCO的负阻单元,维持VCO的稳定输出信号.通过控制尾电流管的偏置电压大小调节交叉耦合管... 采用65 nm CMOS工艺,设计一款基波压控振荡器(VCO).采用负阻单元的寄生电容与用户自定义电感形成VCO的电感-电容(LC)谐振网络.采用交叉耦合对管作为VCO的负阻单元,维持VCO的稳定输出信号.通过控制尾电流管的偏置电压大小调节交叉耦合管的寄生电容,从而实现输出频率的调谐. VCO输出缓冲器(buffer)采用共源-共栅(Cascode)结构以减小负载电阻对电路振荡的影响.所设计的片上变压器实现了差分信号转单端信号功能,并与传输线、地-信号-地(GSG)焊盘实现了VCO输出匹配.测试结果表明,电路的输出频率范围为126.6~128.1 GHz,调谐范围为1.5 GHz.当电路工作频率为127.2 GHz时,输出功率为–26.8 dBm,偏频为1 MHz处相位噪声的仿真值为–86.3 dBc/Hz.该电路的芯片面积为405μm×440μm. 展开更多

关键词 压控振荡器(VCO) LC谐振槽 交叉耦合对管 共源共栅结构 片上变压器 传输线 GSG焊盘

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一种基于BSIM-CMG的FinFET变容管模型

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作者 朱袁科 李文钧 +1 位作者 陆海燕 刘军 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期42-47,共6页

提出了一种适用于FinFET变容管的建模方法。在BSIM-CMG的基础上,模型采用衬底模型和外围寄生模型来表征变容管的射频寄生效应。提出了具体的参数提取方法,将测试的S参数导入到安捷伦IC-CAP建模软件提取参数,测试结构引入高频寄生采用（o... 提出了一种适用于FinFET变容管的建模方法。在BSIM-CMG的基础上,模型采用衬底模型和外围寄生模型来表征变容管的射频寄生效应。提出了具体的参数提取方法,将测试的S参数导入到安捷伦IC-CAP建模软件提取参数,测试结构引入高频寄生采用（open＋short）去嵌方法进行去嵌。通过调节模型参数拟合测试曲线得到FinFET变容管模型。该模型可精确表述FinFET变容管全工作区域特性,解决传统MOS变容管模型无法准确描述三维FinFET器件变容特性的问题。模型和模型参数提取方法采用20个硅鳍、16个栅指、158 nm栅长、578 nm栅宽的FinFET变容管进行建模验证,模型仿真和测试所得C-V,R-V和S参数特性吻合良好。 展开更多

关键词 FINFET 变容管 BSIM-CMG 参数提取 模型

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基于ASM-HEMT的AlGaN/GaN FinFET 器件建模

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作者 汪流 刘军 +1 位作者 陶洪琪 孔月婵 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2019年第4期245-249,258,共6页

在ASM-HEMT模型的基础上,对GaN FinFET的直流(DC)特性和S参数进行建模.在Keysight ICCAP建模软件中,通过开路和短路去嵌方法对测试结构引入的寄生去嵌.将包含ASM-HEMT模型内核的VA文件导入软件中并调用Keysight ADS仿真器进行仿真.通过... 在ASM-HEMT模型的基础上,对GaN FinFET的直流(DC)特性和S参数进行建模.在Keysight ICCAP建模软件中,通过开路和短路去嵌方法对测试结构引入的寄生去嵌.将包含ASM-HEMT模型内核的VA文件导入软件中并调用Keysight ADS仿真器进行仿真.通过调节模型参数并用仿真的结果拟合测试曲线,该模型可以准确表征GaN FinFET器件的DC特性和S参数,证明了ASM-HEMT模型对非平面GaN器件的建模能力.模型的提取和验证采用栅长180nm、栅宽152nm、625个鳍、1个栅指的T-型栅GaN FinFET器件,应用此模型所得DC特性和S参数与测试结果拟合良好. 展开更多

关键词 氮化镓鳍式晶体管 ASM-高电子迁移率晶体管模型 器件建模

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栅介质对随机掺杂波动引起MOSFET性能变化的影响

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作者 司鹏 姚丰雪 +1 位作者 章凯 吕伟锋 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第2期145-149,共5页

根据纳米MOSFET的紧凑模型,采用HSPICE的蒙特卡罗分析方法,研究随机掺杂波动(RDF)引起的纳米MOSFET模拟/射频性能包括栅极电容、截止频率、跨导和输出电导等参数的变化标准差,同时通过改变栅介质的介电常数(ε)和等效氧化层厚度(dox),... 根据纳米MOSFET的紧凑模型,采用HSPICE的蒙特卡罗分析方法,研究随机掺杂波动(RDF)引起的纳米MOSFET模拟/射频性能包括栅极电容、截止频率、跨导和输出电导等参数的变化标准差,同时通过改变栅介质的介电常数(ε)和等效氧化层厚度(dox),观测其对RDF引起的模拟/射频性能变化的影响。结果显示,RDF引起的MOSFET模拟/射频性能参数变化表现出不同的特征,而在适当选择较高的ε和dox情况下,RDF引起的模拟/射频性能参数变化标准差有一定程度的减小(绝对标准偏差整体降低到接近0,相对标准偏差整体最大降低10%),为通过改变等效栅介质抑制RDF的影响提供了实验依据。 展开更多

关键词 随机掺杂波动(RDF) 纳米MOSFET 等效栅介质 模拟/射频性能 蒙特卡罗分析

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