MOS栅氧的界面特性和辐照特性研究

通过交流电导法,对经过不同时间N₂O快速热处理(RTP)的MOS电容进行界面特性和辐照特性研究。通过电导电压曲线,分析N₂O RTP对Si-SiO₂界面陷阱电荷和氧化物陷阱电荷造成的影响。结论表明,MOS电容的Si-SiO₂界面陷阱密度随N₂O快速热处理时间先增加再降低;零偏压总剂量辐照使氧化层陷阱电荷显著增加,而Si-SiO₂界面陷阱电荷轻微减少。     

车规级芯片电磁兼容研究进展

车规级芯片电磁兼容(EMC)技术关乎汽车特定电子系统及其周围电子系统运行的安全可靠性,目前国内缺少可以筛选具有良好电磁兼容性能的汽车电子芯片的标准方法,以及提前预测芯片EMC性能的模拟建模方法。文章基于国内外资料调研和课题组的研究成果,综述了车规级芯片在EMC测试方法、建模仿真方面的研究成果,并配合实际案例,介绍了汽车电子芯片的EMC测试流程及方法,通过仪器测量和IC_EMC软件的数据处理,建立微控制单元(MCU)的瞬态脉冲抗扰度的行为级模型,旨在为汽车电子设计人员提供测试及建模方面的参考。     

应用于Buck电路的滑模算法研究

将滑模控制算法应用于Buck转换器的控制中,获得了快的收敛速度和良好的鲁棒性。这种控制策略可在FPGA上实现。为实现滑模控制算法,提出了一种基于拓扑结构的观测器,解决了传统观测器中传感器成本较高的问题,适用于多种开关电源结构。实验结果表明,应用滑模控制算法的Buck转换器在出现负载变化时具有很强的稳定性。     

基于谐波探测理论功率放大器线性化仿真研究

Volterra级数是一种用于解决非线性问题数学模型,在功率放大器线性化领域中,其庞大的计算难度限制了实际线性化处理的效果。为了解决Volterra级数计算量过大的问题,使用谐波探测方法替代Volterra级数,使用多个简单多项式对功率放大器复杂的记忆非线性特性进行建模,结合该模型与前馈线性化结构,提出了一个基于谐波检测的数字前馈结构。该数字前馈方法避免了前馈方法中时延因素对于功率放大器线性化效果的影响。仿真中,上述方法提供了平均20dB的抑制效果,验证了谐波探测理论应用于功率放大器线性化领域的可行性。     

一种工作于1.6 GHz ~20 GHz 的高增益对跖Vivaldi 天线

设计了一款工作于1.6 GHz ~20 GHz 的高增益对跖Vivaldi 天线,该天线在常规对跖Vivaldi 天线的左右两端加载半椭圆贴片结构,改善低频驻波比特性,进而提高了天线的阻抗带宽;在天线主轴方向加载梯形基板,将天线表面电场约束在天线的主轴方向上,不但消除了天线增益峰值的偏移问题,而且提高了天线的增益值。实测结果表明:该天线在1. 6 GHz ~20 GHz 频段内电压驻波比小于2,增益为1. 5 dB ~11. 1 dB。此外,该天线增益峰值偏移现象得到明显抑制,具有辐射方向性好、增益高、交叉极化比小的优点。     

PDSOI工艺下单粒子瞬态脉冲宽度分析

单粒子瞬态脉冲宽度是评价电子系统软错误率的重要参数之一。针对0.13 μm、部分耗尽型绝缘体上硅(PDSOI)工艺下的反相器链,解析地计算了反相器中产生的单粒子瞬态脉冲宽度,仿真了产生的单粒子瞬态脉冲在反相器链中传播时的临界脉冲宽度和传输率随级数变化情况。仿真结果表明,单粒子瞬态脉冲宽度的大小在几十皮秒到几百皮秒之间,反相器链的级数对临界脉冲宽度和传输率影响较大。最后仿真得到在输入单粒子瞬态脉冲宽度较小时,建立保持时间与输入脉冲宽度有关。该结果有利于电气掩蔽建模和锁存掩蔽建模准确性的提高。     

体Si和SOI工艺SRAM芯片电磁敏感度的温度效应

考虑到芯片实际应用环境的复杂性,针对体硅(silicon, Si)和绝缘体上硅(silicon on insulator, SOI)两种工艺的静态随机存储器(static random-access memory, SRAM),测试研究温度效应分别对这两种不同工艺存储器芯片敏感度的影响. 依据两种工艺下金属氧化物半导体(metal oxide semiconductor, MOS)器件结构的异同,对两种工艺下MOS器件的温度效应进行了对比分析;结合温箱和直接功率注入法(direct power injection, DPI)的测试设备,搭建了一个可用于评估温度和电磁干扰(electromagnetic interference, EMI)共同作用到SRAM的测试平台. 通过理论与试验研究发现随着温度的升高,两款不同工艺的SRAM存储器芯片敏感度阈值都会增加,且在100 MHz之后SOI工艺的敏感度阈值增加普遍大于体Si工艺,这对于SOI和体Si工艺集成电路在高低温环境下电磁兼容性的研究具有一定意义.     

基于参数选择的数字预失真处理

数字预失真系统中,高精度预失真通常需求高阶多项式,而高阶多项式会导致预失真计算量的急剧上升。针对记忆多项式级数与预失真精度的矛盾,提出了一种基于参数选择的数字预失真结构,使用低阶多项式实现了对复杂度高的功率放大器高精度预失真处理,同时避免了计算量的上升。基于一组功率放大器的实测数据进行仿真,验证了参数选择方法相比于传统方法在同计算量的条件下精度的提升;并以正交频分复用信号作为输入信号进行仿真,得到了21 dB的邻近信道功率比抑制效果,相比于传统方法有6 dB的提升。     

基于MOS技术的神经元电路研究进展

设计一种具有多种神经元响应模式、结构紧凑、低功耗的神经元电路,对大规模神经形态硬件的构建具有重要意义。分析了LIF、Izhikevich两种神经元模型的基本原理,重点介绍了数字和模拟两类神经元电路的设计方法、工作原理和优缺点。最后,讨论了神经元电路的设计趋势以及挑战。     

一种新型高抗辐照可配置SOI器件技术

本文介绍了一种新型的高抗辐照可配置SOI(configurable-SOI, CSOI)器件技术。CSOI器件在制备完成后,可以通过改变配置层电压,实现对总剂量辐照引起的性能退化进行补偿、对单粒子引起寄生晶体管放大进行抑制,从而提升器件的抗辐照性能。基于CSOI工艺,研制出了高抗辐照4kb SRAM验证芯片。辐照实验证实,该芯片的抗总剂量水平达到6 Mrad(Si)、单粒子翻转阈值大于118 (MeV·cm²)/mg,达到国际先进水平,有望应用于深空探测、核应急等极端领域。