NiuPt1-uSivGe1-v/Si0.72Ge0.28界面形貌的改善

针对锗硅在形成金属锗硅化物时存在部分应力释放、界面形貌特性变差的问题,提出了在Si0.72Ge0.28上分别外延薄硅(Si)覆盖层和锗硅(Si072Ge0.28)缓冲层的工艺方案.实验结果表明,通过两步快速热退火,两个方案的工艺条件都能形成低阻的NiuPt1-uSitGe1-v和改善NivPt1-uSitGe./Si0.72Ge0.28的界面形貌.但相比较而言,在Si0.72Ge0.28上外延10 nm Si覆盖层的方案能够形成更好的NiuPt1-uSivGe1-t/Si0.72Ge0.28界面形貌.与没有改进的方案相比,该方案形成的肖特基接触更具有更低的肖特基接触势垒高度,更易形成欧姆接触.     

应用于微型PCR芯片的微加热器特性研究

设计制作了一种应用于微型聚合酶链式反应(PCR)芯片的微加热器。然后按照PCR循环温度的要求,利用该加热器进行了PCR温度实验。微加热器采用与MEMS工艺兼容的溅射方法在Si基上制作,微加热器材料为金属Pt。通过控制施加电压大小及时间,进行了变性温度、退火温度和延伸温度实验。结果表明:在25 V和32 V电压控制下的温升速度分别为0.68℃/s和1.23℃/s。在断电自然冷却下的降温速度均达到1℃/s。在一个PCR循环周期中每个反应仓的平均功耗为50 mW,最大功耗80 mW,整个10 mm×10 mm芯片的最大功耗为0.96 W。完成第一次PCR温度循环需要220 s,之后的每次循环仅需要175 s。     

一种微型Pt温度传感器及其读出电路的研究

基于电阻温度系数(TCR)原理及微机电系统技术,设计并制作了一种用于微型聚合酶链式反应(PCR)芯片的Pt温度传感器及其读出电路。利用溅射和剥离技术将厚度为100 nm的弯曲条形Pt传感器制作在硅衬底上。其长度和宽度分别为2 030μm和10μm。设计了基于四线法温度测量的读出电路,该电路主要包括一个恒流源电路和一个电压放大电路。测试结果表明,该传感器的电阻温度系数为1.48×10-3℃-1,其电阻变化随着温度的变化具有良好的线性度,当温度在27～100℃变化时,电阻范围在653.5～716.5Ω变化。在接出一个8位的模数转换器以后,整个传感器和读出电路能确保一个精度为0.2℃的温度控制,满足一般PCR测量需要。     

0.20 μm双埋氧SOI NMOSFET的自热效应

研究了一种新型双埋氧绝缘体上硅(DSOI)NMOSFET的自热效应(SHE).通过实验测试并结合计算机数值模拟分析了SHE对DSOI NMOSFET输出特性的影响.仿真结果显示DSOI NMOSFET的背栅引出结构形成了额外的散热通道.重点研究了器件电压和环境温度对SHE的影响,结果表明随着漏极和栅极电压的增加,器件体区晶格温度升高,SHE增强;随着环境温度的升高,退化电流降低,SHE减弱.此外,重点分析了背栅偏置电压对器件SHE的影响,研究发现负的背栅偏置电压对全耗尽绝缘体上硅和DSOI NMOSFET的SHE均表现出抑制效果,且DSOI NMOSFET的背栅展现出了更好的抑制效果.     

基于Si4432的温室环境监测无线组网模块设计

采用PIC24FJ64微处理器和Si4432无线收发芯片设计了无线组网模块,利用此无线组网模块搭建了温室控制器、数据采集器电路并编写了组网通信协议和上位机显示界面程序.该系统具有功耗低,数据可靠性高、适用性好的特点.经实际测试,系统休眠电流为4.5μA,空中传输速率是9.6 kbps,通信距离在空旷条件下可达1000 m.     

局域图形上的碳纳米管可控生长及转移

射频通信领域中,开关触点材料对射频微电子机械系统(RF MEMS)开关的性能影响很大.在图形化的二氧化硅(SiO2)基底上采用热化学气相沉积(TCVD)法通过“分段”方法生长出了长度为1 ～ 20 μm可控的垂直均匀的优质碳纳米管(CNT)微阵列,并结合MEMS工艺将CNT/Au复合触点转移到了玻璃基底上.转移前在面积分别为30～ 120 μm2碳管阵列顶端镀金,测量出CNT/Au电极阻值分布在0.429～0.612 Ω,与相同面积Au电极(0.421 Ω)导电性能相差不大.因此,CNT/Au是一种潜在优良的MEMS开关触点材料.     

超薄Ni0.86Pt0.14金属硅化物薄膜特性

通过研究超薄Ni0.86Pt0.14金属硅化物薄膜的特性,提出采用310℃/60 s与480℃/10 s两步快速热退火(RTA)的工艺方案,形成的Ni(Pt)硅化物薄膜电阻率最小,均匀性最好,且在600℃依然保持形态稳定。应用此退火条件,Ni0.86Pt0.14在0.5μm和22 nm CMOS结构片中形成覆盖均匀且性能良好的金属硅化物薄膜,同时没有形成任何尖峰。对于更薄的硅化物,实验结果表明,2 nm Ni0.86Pt0.14形成的超薄硅化物界面平整,均匀性好,没有在界面出现Ni0.95Pt0.05金属硅化物的"倒金字塔形"尖峰。结果显示,比较在有、无氩离子轰击的硅表面形成的两种Ni(Pt)Si硅化物薄膜,后者比前者电阻率约低10%~26%,该工艺有望在未来超薄硅化物制作被广泛应用。     

用于UHF频段的RFID波束扫描阵列天线设计

为了扩大射频识别系统阅读范围和提高识别效率,设计了一款应用于多标签高效读取的射频识别( RFID)波束扫描阵列天线。采用空气层结构设计出增益值为6 dBi的圆极化天线阵元并组成2×2平面天线阵,使用开关线型移相器与威尔金森(Wilkinson)功分器设计出天线馈电网络,并使用现场可编程门阵列(FPGA)模块控制阵元间相位变化,实现波束30°偏转。整体模型尺寸为350.0 mm×350.0 mm×5.7 mm,分别使用微波暗室、射频网络分析仪以及连接RFID阅读器测试,表明天线实现了4个方向波束偏转以及识别多个标签。     

全光纤锁模腔结构的全光时钟提取实验研究

分析并实验验证了一种全光纤锁模激光器结构的全光时钟提取方案。方案中,采用高非线性光纤(HNLF)替代传统结构中的半导体光放大器(SOA),利用光纤中的交叉相位调制(XPM)效应实现腔内的非线性调制,避免了以SOA作为非线性光调制器件的锁模激光器全光时钟提取方案中,由于载流子恢复时间较长从而限制工作速率的缺点,以达到突破"电子瓶颈"的目的。理论分析了光纤中交叉相位调制的特性以及环形锁模腔的时钟提取原理,并通过实验,从40Gbit/s的光归零码(RZ)信号中提取出了高质量的光信号时钟。该方案可以直接在更高速率条件下工作。     

40 Gb/s高速串行接口接收机模拟前端电路设计

在高速接口电路中,信道对发射信号的高频分量产生很大衰减,造成接收信号产生符号间干扰(InterSym-bol Interference,ISI),接收机需要使用均衡技术来消除干扰.对于不同的衰减信道,不仅仅奈奎斯特频率处的衰减幅值不同,在奈奎斯特频率前的衰减幅频曲线也是不同的,增大均衡的调节范围可以让补偿与信道衰减更匹...