集成生物微环境测量CMOS传感芯片研究

1

作者 孙颖 朱大中 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期352-357,共6页

基于标准0.6μm CMOS工艺设计实现了单片集成可用于细胞外微环境溶液pH值和温度同时检测的混合信号生物传感芯片。利用多层浮栅结构场效应管作为pH值传感单元,在恒流恒压电路控制下得到与pH值成反比的电压输出。pH敏感器件与参比器件的... 基于标准0.6μm CMOS工艺设计实现了单片集成可用于细胞外微环境溶液pH值和温度同时检测的混合信号生物传感芯片。利用多层浮栅结构场效应管作为pH值传感单元,在恒流恒压电路控制下得到与pH值成反比的电压输出。pH敏感器件与参比器件的差模输出方式有效减小了电路和溶液的噪声。pH值在1～13范围内,传感器平均灵敏度为35.5mV/pH,线性度优于3.2%。芯片上还集成了与绝对温度成正比的温度传感器,可实时检测生物微环境溶液的温度变化,在25～100℃范围内,输出线性度优于1.7%,平均灵敏度为8.8mV/℃。此外,构建了传感芯片的原型应用电路,对传感器的输出电压进行软件修正后以温度和pH值形式进行显示,以实现两个参数的实时监测。在25～70℃温度范围内,温度测量偏差在-0.6～+1.1℃以内,pH值的测量偏差≤±0.3pH。该芯片具有一定的可重用性,既可用来研究温度变化对细胞微环境溶液pH值的影响,又可作为IP核兼容集成于相同工艺的其他传感器电路中。 展开更多

关键词 生物传感芯片 PH传感器 多层浮栅场效应管(MFGFET) 温度传感器 监测系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于数值模拟的扇形分裂漏磁敏场效应晶体管相对灵敏度研究 被引量：1

2

作者 刘同 朱大中 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1253-1256,共4页

使用二维数值模拟求得了扇形分裂漏磁敏场效应晶体管(MAGFET)的相对灵敏度.通过有限元分析求解约束载流子输运的偏微分方程,描绘出沟道反型层中的静电势分布.磁场中扇形MAGFET的电流偏转量大于相应矩形MAGFET的电流偏转量,因此扇形MAGFE... 使用二维数值模拟求得了扇形分裂漏磁敏场效应晶体管(MAGFET)的相对灵敏度.通过有限元分析求解约束载流子输运的偏微分方程,描绘出沟道反型层中的静电势分布.磁场中扇形MAGFET的电流偏转量大于相应矩形MAGFET的电流偏转量,因此扇形MAGFET与已报导的矩形MAGFET相比具有灵敏度高的优势.模拟结果表明极长沟道器件的灵敏度几乎不变.所研制的N型沟道分裂漏MAGFET采用0.6μm标准CMOS工艺制造,实测扇形MAGFET的最高灵敏度为3.77%/T.该数值模拟方法及其计算结果已用于CMOS磁敏传感器芯片的设计. 展开更多

关键词 MAGFET 数值模拟 相对灵敏度 模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

功率VDMOS器件ESD防护结构设计研究

3

作者 毕向东 张世峰 韩雁 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期604-608,共5页

随着半导体工艺的不断发展,器件的特征尺寸在不断缩小,栅氧化层也越来越薄,使得器件受到静电放电破坏的概率大大增加。为此,设计了一种用于保护功率器件栅氧化层的多晶硅背靠背齐纳二极管ESD防护结构。多晶硅背靠背齐纳二极管通过在栅... 随着半导体工艺的不断发展,器件的特征尺寸在不断缩小,栅氧化层也越来越薄,使得器件受到静电放电破坏的概率大大增加。为此,设计了一种用于保护功率器件栅氧化层的多晶硅背靠背齐纳二极管ESD防护结构。多晶硅背靠背齐纳二极管通过在栅氧化层上的多晶硅中不同区域进行不同掺杂实现。该结构与现有功率VDMOS制造工艺完全兼容,具有很强的鲁棒性。由于多晶硅与体硅分开,消除了衬底耦合噪声和寄生效应等,从而有效减小了漏电流。经流片测试验证,该ESD防护结构的HBM防护级别达8 kV以上。 展开更多

关键词 纵向双扩散金属氧化物半导体 静电损伤防护 多晶硅齐纳二极管 开启电压 人体静电放电模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于电光调制器的全Stokes矢量的遥感测量 被引量：13

4

作者 李宇波 张鹏 +4 位作者 曾宇骁 杨建义 周强 江晓清 王明华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期335-338,345,共5页

在利用光学方法测量参数的技术领域,偏振光的调制和检测具有重大的实用价值。但目前的偏振遥感主要是线偏振参数的测量,不是全Stokes矢量的测量。为实现全矢量图像的测量和显示,需要构建一种应用于遥感测量的全偏振图像采集、存储、计... 在利用光学方法测量参数的技术领域,偏振光的调制和检测具有重大的实用价值。但目前的偏振遥感主要是线偏振参数的测量,不是全Stokes矢量的测量。为实现全矢量图像的测量和显示,需要构建一种应用于遥感测量的全偏振图像采集、存储、计算和显示系统。整个全偏振测量装置的核心是一个包含液晶调制器的双CCD成像装置。系统通过对液晶调制器的控制,对入射光进行相位调制,偏振分光棱镜将调制后的光束分为强度相等的两束光(o光和e光),并由两个CCD进行图像的实时同步采集,最后由数字信号处理器(DSP)进行全Stokes参数的计算并输出结果图像。实验结果表明:全Stokes矢量图像包含更多的图像信息,在目标识别和其他图像测量的应用上将会发挥巨大的作用。 展开更多

关键词 全Stokes矢量 偏振 电光调制 遥感 图像

在线阅读 下载PDF 职称材料

磁共振成像的电磁安全与限值标准 被引量：8

5

作者 冀倩倩 包家立 +1 位作者 李宇波 朱朝阳 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期141-146,共6页

磁共振成像(MRI)是一种将外源电磁能量输入人体后产生物理效应并转换为医学图像信息的技术,包括静磁场、射频场、梯度场共3种电磁场。这3种电磁场均对生物体产生效应,并且在足够的强度下会对人体产生健康危险,如梯度场的神经刺激、射频... 磁共振成像(MRI)是一种将外源电磁能量输入人体后产生物理效应并转换为医学图像信息的技术,包括静磁场、射频场、梯度场共3种电磁场。这3种电磁场均对生物体产生效应,并且在足够的强度下会对人体产生健康危险,如梯度场的神经刺激、射频场(RF)的热效应等电磁危险性。近10年来,美国食品药品监督管理局(FDA)发出MRI检查导致带动脉夹患者死亡的警告、MRI对带植入性神经刺激器患者伤害的通告、MRI对带金属背衬经皮给药帖片患者带来灼伤的通告。然而,当电磁场强度被限制在一定范围内时,MRI仍然是安全的。分析这3种电磁场主要的生物效应和健康危险,讨论国内外有关MRI电磁安全的限值标准。 展开更多

关键词 磁共振成像 神经刺激 热效应 安全 标准

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种液晶调制器相位响应特性线性化的方法 被引量：4

6

作者 李宇波 贾文建 +3 位作者 曾宇骁 陈力 杨建义 王明华 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第7期132-135,共4页

作为一种用途广泛的电光器件,研究并改善液晶调制器的调制特性具有重要意义。本文通过构造一种对数型的驱动信号,实现了将液晶从0到π的非线性相位响应特性的线性化调制。同时,本文还在实验中发现了,相位响应的线性化程度会随着驱动频... 作为一种用途广泛的电光器件,研究并改善液晶调制器的调制特性具有重要意义。本文通过构造一种对数型的驱动信号,实现了将液晶从0到π的非线性相位响应特性的线性化调制。同时,本文还在实验中发现了,相位响应的线性化程度会随着驱动频率的提高而降低。本文针对该现象,在应用该模型构造周期驱动信号的基础上,提出了将非线性响应映射为线性响应的方法。在不同频率的实验结果表明,从光强信号中获取0～π的线性相位响应是可行的。 展开更多

关键词 液晶调制器 驱动频率 相位响应 线性化 电光器件

在线阅读 下载PDF 职称材料

∑-Δ ADC中数字抽取滤波器的多级实现 被引量：8

7

作者 马绍宇 韩雁 蔡友 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1421-1425,共5页

设计和实现了一个应用于音频∑-Δ模数转换器的数字抽取滤波器.该抽取滤波器采用多级多采样率结构,由梳状滤波器、补偿滤波器和2个FIR半带滤波器构成.补偿滤波器补偿梳状滤波器的通带滚降,补偿后整个抽取滤波器带内纹波小于0.006 dB,同... 设计和实现了一个应用于音频∑-Δ模数转换器的数字抽取滤波器.该抽取滤波器采用多级多采样率结构,由梳状滤波器、补偿滤波器和2个FIR半带滤波器构成.补偿滤波器补偿梳状滤波器的通带滚降,补偿后整个抽取滤波器带内纹波小于0.006 dB,同时补偿滤波器实现了2倍降采样,减少了一个FIR半带滤波器的硬件开销.滤波器系数均采用规范符号编码实现,避免使用规模很大的乘法器单元.数字抽取滤波器采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现,芯片测试表明,该滤波器对256倍过采样率、三阶∑-Δ调制器的输出码流进行处理得到的信噪比达到107 dB,能够满足高端音频模数转换器的要求. 展开更多

关键词 数字抽取滤波器 过采样模数转换器 补偿滤波器 规范符号编码

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种全偏振参数的显微测量系统 被引量：3

8

作者 李宇波 李世博 +2 位作者 陈伟坚 曾宇骁 杨建义 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期41-45,共5页

本文设计了一种用于Mueller矩阵测量的全偏振参数显微镜测量系统。该测量系统以液晶调制器键合于偏振分束棱镜表面的模块为核心器件,实现了以10次光强获取为周期的Mueller矩阵参数测量功能,能够方便地实现Mueller矩阵中全部参数图像的... 本文设计了一种用于Mueller矩阵测量的全偏振参数显微镜测量系统。该测量系统以液晶调制器键合于偏振分束棱镜表面的模块为核心器件,实现了以10次光强获取为周期的Mueller矩阵参数测量功能,能够方便地实现Mueller矩阵中全部参数图像的实时测量,比前人设计系统的测量效率有很大提高。基于该系统,本文进行了Mueller矩阵快速调制测量方案的具体设计,并给出了测量结果。论文还对该系统进行了测量误差的分析,实验结果及误差分析表明,系统的相对测量误差能够控制在2%以内。 展开更多

关键词 全偏振 MUELLER矩阵 显微成像 液晶调制器

在线阅读 下载PDF 职称材料

微环辅助Mach-Zehnder光调制器的线性特性 被引量：3

9

作者 潘剑侠 王帆 杨建义 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1511-1515,共5页

分析了有损耗的多环辅助Mach-Zehnder(MZ)光调制器,获得了在偏置点处令二阶和三阶高次项同时为零的方程,并在此基础上解得单环和双环辅助下的设计参量的解析表达式.利用解析式可方便地得到在偏置点处二阶和三阶高次项同时为零的高线性M... 分析了有损耗的多环辅助Mach-Zehnder(MZ)光调制器,获得了在偏置点处令二阶和三阶高次项同时为零的方程,并在此基础上解得单环和双环辅助下的设计参量的解析表达式.利用解析式可方便地得到在偏置点处二阶和三阶高次项同时为零的高线性MZ光调制器的设计方案.同时对微环辅助MZ光调制器的特性进行了分析. 展开更多

关键词 集成光学 光调制器 Math—Zehnder干涉仪 线性调制 光微环谐振器 全通滤波器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于0.5μm BCD工艺的双向SCR结构的ESD保护设计 被引量：2

10

作者 梁海莲 董树荣 +2 位作者 顾晓峰 李明亮 韩雁 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2046-2050,共5页

针对双向可控硅(DDSCR)在特征尺寸不断缩小的集成电路中,难以达到窄小静电放电(ESD)设计窗口的ESD防护需求,设计一种PMOS内嵌型浮栅DDSCR(GFDDSCR)ESD保护器件,并基于0.5μm Bipolar-CMOSDMOS工艺进行制备.利用传输线脉冲测试研究不同... 针对双向可控硅(DDSCR)在特征尺寸不断缩小的集成电路中,难以达到窄小静电放电(ESD)设计窗口的ESD防护需求,设计一种PMOS内嵌型浮栅DDSCR(GFDDSCR)ESD保护器件,并基于0.5μm Bipolar-CMOSDMOS工艺进行制备.利用传输线脉冲测试研究不同关键尺寸的GFDDSCR的ESD特性及单位面积ESD防护能力,分析器件ESD特性随关键尺寸变化的规律,得到优化的GFDDSCR的结构参数.结果表明,与DDSCR的改进型结构(IBDSCR)相比,优化的GFDDSCR触发电压下降了27%,电压回滞幅度减小了53%,维持电压和失效电流基本不变,能够满足微纳米级集成电路窄小ESD设计窗口的需求. 展开更多

关键词 静电放电 双向可控硅 触发电压 维持电压 失效电流

在线阅读 下载PDF 职称材料

低功耗高线性度音频Sigma-Delta调制器 被引量：2

11

作者 郭清 马绍宇 +1 位作者 黄小伟 韩雁 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期266-270,共5页

介绍了一种应用于数字音频模数转换器的低功耗、高线性度的Sigma-Delta调制器.采用新型低失真二阶调制器作为级联调制器第一级,降低了系统对于运算放大器非线性的敏感度;采用自举采样开关实现了输入采样信号的高线性度;采用新颖的AB类... 介绍了一种应用于数字音频模数转换器的低功耗、高线性度的Sigma-Delta调制器.采用新型低失真二阶调制器作为级联调制器第一级,降低了系统对于运算放大器非线性的敏感度;采用自举采样开关实现了输入采样信号的高线性度;采用新颖的AB类输出跨导放大器实现积分器电路,使电路功耗比经典折叠共源共栅放大器降低一倍以上.该调制器在中芯国际0.18μm标准CMOS工艺的各种工艺角和温度情况下,信噪失真比(SNDR)和动态范围(DR)分别达到111.8 dB和115 dB.在3 V电源电压下,整个调制器的功耗仅为2.6 mW,符合手持设备对低功耗音频编解码电路的设计要求. 展开更多

关键词 Sigma—Delta调制器 低功耗 模数转换器 自举开关

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新的ESD防护器件的多脉冲TLP仿真方法 被引量：4

12

作者 丁扣宝 黄大海 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1016-1018,共3页

提出了一种新的集成电路ESD防护器件的TLP仿真方法,该方法类似于实际的TLP测量过程,在器件结构上施加一系列电流脉冲,获得相应的电压-时间曲线。分别截取每个电流脉冲及其电压响应70%～90%部分的平均值,取得的每一对电压和电流平均值作... 提出了一种新的集成电路ESD防护器件的TLP仿真方法,该方法类似于实际的TLP测量过程,在器件结构上施加一系列电流脉冲,获得相应的电压-时间曲线。分别截取每个电流脉冲及其电压响应70%～90%部分的平均值,取得的每一对电压和电流平均值作为I-V曲线上的一点,从而得到电流-电压特性曲线。在此基础上,不仅可得到触发电压Vt1和维持电压Vh,而且可以获取二次击穿电流It2。对LSCR的仿真结果表明仿真结果与测试结果符合的很好。 展开更多

关键词 静电放电 仿真 多脉冲

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种适用于高速CMOS图像传感器中的采样保持电路设计 被引量：1

13

作者 蔡坤明 丁扣宝 +1 位作者 罗豪 韩雁 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期963-967,共5页

设计了一种适用于高速CMOS图像传感器中积分器阵列的采样保持电路。在采样保持电路的保持路径中采用一种抑制衬底偏压效应的T型开关,取代传统的CMOS传输门开关,可以抑制衬底偏压效应带来的阈值变化,保证开关导通电阻的线性度,同时由于... 设计了一种适用于高速CMOS图像传感器中积分器阵列的采样保持电路。在采样保持电路的保持路径中采用一种抑制衬底偏压效应的T型开关,取代传统的CMOS传输门开关,可以抑制衬底偏压效应带来的阈值变化,保证开关导通电阻的线性度,同时由于在开关设计中引入了T型结构,减少高速输入下寄生电容引入的信号馈通效应,可以实现更为优化的关断隔离。基于SMIC(中芯国际)0.13μm标准CMOS工艺设计了一个适用于高速采样积分器阵列中的CMOS采样保持电路。Cadence Spectre仿真结果表明在输入信号达到奈奎斯特频率时,电路信噪失真比(SINAD)达到了85.5dB,无杂散动态范围(SFDR)达到92.87dB,而功耗仅为32.8mW。 展开更多

关键词 图像传感器 衬底偏压抑制T型开关 积分器阵列 采样保持电路

在线阅读 下载PDF 职称材料

应用于等离子显示驱动的高压集成电路工艺

14

作者 洪慧 韩雁 叶晓伟 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1715-1718,共4页

介绍了等离子显示板(PDP)扫描驱动集成电路(IC)的结构和工作原理,提出了一种与2.0μm标准CMOS工艺完全兼容的新型高压BCD工艺.设计了新型场氧作厚栅HV-pMOS器件和薄栅氧HV-nVDMOS器件,开发了一种新型的PDP扫描驱动集成电路.采用此工艺... 介绍了等离子显示板(PDP)扫描驱动集成电路(IC)的结构和工作原理,提出了一种与2.0μm标准CMOS工艺完全兼容的新型高压BCD工艺.设计了新型场氧作厚栅HV-pMOS器件和薄栅氧HV-nVDMOS器件,开发了一种新型的PDP扫描驱动集成电路.采用此工艺可以节省三个光刻版、两次注入(HV-N阱和PDA)和一次氧化工艺,有效地降低工艺复杂度和生产成本.最终流片和测试结果表明,HV-nVDMOS和HV-pMOS管的耐压均超过165 V,达到系统设计要求.当电源电压为90 V、负载为200 pF时,PDP扫描驱动芯片的上升沿和下降沿时间分别为165和30 ns,这充分验证了芯片具有很强的驱动电流能力. 展开更多

关键词 等离子平板显示屏 扫描驱动集成电路 场氧栅 高压驱动电路

在线阅读 下载PDF 职称材料

填充辅助多晶硅图形的参数成品率版图优化

15

作者 韩晓霞 韩雁 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2333-2339,共7页

在纳米工艺下,为了更好地抵抗工艺波动的影响,减小位于标准单元边界处的MOS管沟道长度随聚焦误差引起的变化,提出在现有版图基础上在两相邻标准单元间填充最优辅助多晶硅图形的版图优化方式以提高芯片的参数成品率.通过修改所填充的辅... 在纳米工艺下,为了更好地抵抗工艺波动的影响,减小位于标准单元边界处的MOS管沟道长度随聚焦误差引起的变化,提出在现有版图基础上在两相邻标准单元间填充最优辅助多晶硅图形的版图优化方式以提高芯片的参数成品率.通过修改所填充的辅助多晶硅图形的线宽、线间距以及线条数的特征属性,利用光刻仿真得到针对不同多晶硅特征图形的最优辅助多晶硅图形,由此构建一个查表模型.在现有版图基础上,对位于标准单元边界处的各个MOS管提取出其相应的多晶硅特征图形,并利用所提取出的特征图形查找查表模型分别得到最优的辅助多晶硅图形,根据版图设计规则将辅助多晶硅图形填充至两相邻标准单元之间.分别对测试版图优化前后进行光刻仿真分析,结果表明:采用所提出的版图优化方法在不影响位于标准单元内的MOS管的多晶硅线宽变化前提下,位于标准单元边界的MOS管的多晶硅线宽变化量从版图优化前的10.58nm降低至4.79nm. 展开更多

关键词 参数成品率 聚焦误差 光刻仿真 版图优化 工艺波动

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于EPA协议的精确时钟同步方法 被引量：5

16

作者 张艳 韩雁 +2 位作者 霍明旭 陈金龙 廉玉平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第7期978-982,共5页

工业以太网中通讯链路的不对称性,使得IEEE1588协议中的从时钟偏差计算方法并不适用。本文在EPA(Ether-net for Plant Automation)协议中CSME(Communication Scheduling Management Entity)算法调度的基础上分析了IEEE1588时间同步协议... 工业以太网中通讯链路的不对称性,使得IEEE1588协议中的从时钟偏差计算方法并不适用。本文在EPA(Ether-net for Plant Automation)协议中CSME(Communication Scheduling Management Entity)算法调度的基础上分析了IEEE1588时间同步协议,提出了一种从时钟同步于主时钟的加权修正算法,同时应用晶振频率补偿算法,使得满足了基于EPA协议的工业以太网系统中同步数据采集和控制的实时性要求。采用硬件描述语言(Verilog HDL)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现了这种硬件时钟同步方法。该方法解决了传统的基于片上系统(SOC)时钟同步方案中时间戳不稳定、同步精度低等问题。使用Xilinx Spartan3 XC3S1500的FPGA验证了主从时钟的一致性,160ns的标准偏差和50ns的时间偏差平均值的测试结果证明了本文中算法较之协议中原算法的优越性。该方法也为集成现有网卡芯片的系统提供了一种高性价比和高精度的时钟同步解决方案。 展开更多

关键词 EPA IEEE1588 工业以太网 精确时钟同步 现场可编程逻辑门阵列

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种多模式AC/DC控制芯片的设计 被引量：2

17

作者 张伟东 丁扣宝 何杞鑫 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第5期536-540,共5页

根据QR、PWM、PFM模式及绿色模式在特定负载下才具有高效率的特点,提出了一种多模式工作的准谐振反激式AC/DC控制芯片设计方案.通过分别控制导通时间与开关周期,并根据负载的轻重情况,芯片自动切换成4种工作模式.通过芯片内部的多模式功... 根据QR、PWM、PFM模式及绿色模式在特定负载下才具有高效率的特点,提出了一种多模式工作的准谐振反激式AC/DC控制芯片设计方案.通过分别控制导通时间与开关周期,并根据负载的轻重情况,芯片自动切换成4种工作模式.通过芯片内部的多模式功能,克服了准谐振模式在轻载及待机状态下效率较低的问题.整个芯片基于1.5μm BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺设计.SpecterS的仿真结果表明:在全负载下实现模式的自动切换,具有较高的转换效率,适合使用于负载变化范围较大的AC/DC变换器. 展开更多

关键词 准谐振 脉冲宽度调制 脉冲频率调制 绿色模式 模式切换

在线阅读 下载PDF 职称材料

MOS器件二次击穿行为的电路级宏模块建模 被引量：1

18

作者 崔强 韩雁 +2 位作者 董树荣 刘俊杰 斯瑞珺 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期361-364,共4页

采用一种利用TCAD仿真提取MOS器件在静电放电现象瞬间大电流情况下的电学参数,对MOS器件二次击穿行为进行电路级宏模块建模。MOS器件是一种重要的静电放电防护器件,被广泛地应用为集成电路输入输出口的静电保护器件。用TCAD仿真工具对MO... 采用一种利用TCAD仿真提取MOS器件在静电放电现象瞬间大电流情况下的电学参数,对MOS器件二次击穿行为进行电路级宏模块建模。MOS器件是一种重要的静电放电防护器件,被广泛地应用为集成电路输入输出口的静电保护器件。用TCAD仿真工具对MOS器件的二次击穿进行宏模块建模,该模型能够正确反映MOS器件二次击穿的深刻机理,具有良好的精确性和收敛性,这对在电路级以及系统级层面上仿真静电放电防护网络的抗静电冲击能力有重要意义。 展开更多

关键词 MOS 二次击穿 电路级 宏模块 建模

在线阅读 下载PDF 职称材料

多晶硅栅对LDMOS-SCR器件ESD防护性能的影响 被引量：5

19

作者 黄龙 梁海莲 +3 位作者 顾晓峰 董树荣 毕秀文 魏志芬 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期366-370,共5页

为了研究多晶硅栅对内嵌可控硅(SCR)的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS-SCR)器件静电放电(ESD)防护性能的影响,基于0.35μm Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺制备了LDMOS-SCR与SCR器件,并利用传输线脉冲测试比较它们的ESD特性.通过仿真2种器... 为了研究多晶硅栅对内嵌可控硅(SCR)的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS-SCR)器件静电放电(ESD)防护性能的影响,基于0.35μm Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺制备了LDMOS-SCR与SCR器件,并利用传输线脉冲测试比较它们的ESD特性.通过仿真2种器件在不同强度ESD应力下的电流密度分布,比较器件内部触发电流泄放路径的开启顺序;通过仿真2种器件在强电压回滞下的电流线和晶格温度的分布,分析因电场影响电流泄放的方式以及温度的分布而导致ESD鲁棒性的差异.仿真和测试结果表明,与SCR相比,具有多晶硅栅的LDMOS-SCR有多条导通路径且开启速度快,有更均匀的电流和电场分布;触发电压降低了12.5%,失效电流提高了27.0%,ESD鲁棒性强. 展开更多

关键词 静电放电 可控硅 横向扩散金属氧化物半导体 多晶硅栅 传输线脉冲测试

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速小回滞双向SCR的ESD防护器件设计 被引量：3

20

作者 顾晓峰 彭宏伟 +2 位作者 梁海莲 董树荣 刘湖云 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期105-109,共5页

针对可控硅(SCR)结构的静电放电(ESD)防护器件触发电压高、电压回滞幅度大以及开启速度慢等问题,设计了一种RC触发内嵌PMOS DDSCR(DUT3)器件.基于0.35μm Bipolar-CMOS-DMOS工艺制备了传统DDSCR(DUT1)、内嵌PMOS DDSCR(DUT2)和DUT3三种... 针对可控硅(SCR)结构的静电放电(ESD)防护器件触发电压高、电压回滞幅度大以及开启速度慢等问题,设计了一种RC触发内嵌PMOS DDSCR(DUT3)器件.基于0.35μm Bipolar-CMOS-DMOS工艺制备了传统DDSCR(DUT1)、内嵌PMOS DDSCR(DUT2)和DUT3三种器件,利用传输线脉冲系统测试了它们的ESD特性.实验结果表明:与DUT1相比,DUT2触发电压从31.3 V下降至5.46 V,维持电压从3.59 V上升至4.65 V,具有窄小的电压回滞幅度.但是,由于DUT2内嵌PMOS常处于开态,导致DUT2器件漏电流高达10-2 A量级,不适用于ESD防护.通过在DUT2内嵌的PMOS栅上引入RC触发电路,提供固定栅压,获得的DUT3不仅进一步减小了电压回滞幅度,同时具有12.6 ns极短的器件开启时间,与DUT1相比,DUT3开启速度提高了约71.5%,漏电流稳定在10-10 A量级.优化的DUT3器件适用于高速小回滞窄ESD设计窗口低压集成电路的ESD防护. 展开更多

关键词 静电放电 双向可控硅 触发电压 开启速度 漏电流

在线阅读 下载PDF 职称材料