基于峰值采样的高速光接收电路设计

设计了一种基于峰值采样原理的高速光接收电路,该光接收电路为克服光电二极管的光电流拖尾现象,引入了峰值采样电路对光脉冲的波峰信号进行检测,解决了传统方案中采用比较器直接比较导致的占空比失真的问题,实现在更高速度下的光探测和信号处理。利用Spice软件对该光接收电路进行了仿真,并对仿真结果进行分析。仿真结果表明:峰值采样电路可准确探测光电流的峰值信号,整体光接收电路可达到20 MHz以上的探测频率,对传统光接收电路占空比失真的问题有较大改善。研究结果对高速应用场合下的光接收电路的发展具有重要意义。     

直流磁控溅射ITO薄膜的正交试验分析

利用直流磁控溅射系统制备ITO薄膜,采用正交试验表格L32(48)安排试验.测试了薄膜的方阻和透过率,分析了8个工艺参数对薄膜电光特性的影响,其中沉积气压、氩氧流量比和退火温度的影响最大.分析得到优化工艺参数为:沉积气压2×133.322 4 mPa、氩氧流量比16∶0.5、退火温度427 ℃、靶基间距15、退火时间1 h、溅射功率300 W、退火氛围为真空、沉积温度227 ℃.在此工艺参数下制备的ITO薄膜方阻为17 Ω/□,电阻率为1.87×10-4Ω·cm,在可见光区域平均透过率为85.13%.     

一种带P型埋层的4H-SiC PiN二极管

碳化硅(SiC)PiN二极管是应用在高压大功率整流领域中的一种重要的功率二极管。受SiC外延材料的载流子寿命限制以及常规SiC PiN二极管较低的阳极注入效率的影响,SiC PiN二极管的正向导通性能较差,这极大限制了其在高压大电流领域的应用。文章提出了一种带P型埋层的4H-SiC PiN二极管,较常规SiC PiN二极管增强了阳极区的少子注入效率,降低了器件的导通电阻,增大了正向电流。仿真结果表明,当正向偏压为5 V时,引入P型埋层的SiC PiN二极管的正向电流密度比常规SiC PiN二极管提升了52.8%。     

1.2 kV碳化硅MOSFET瞬态可靠性研究

随着碳化硅MOSFET器件在功率变换领域的广泛应用,碳化硅MOSFET器件的瞬态可靠性问题成为研究热点。文章主要研究了1 200 V SiC MOSFET瞬态可靠性的测试与表征。通过搭建短路和UIS测试通用的测试平台进行实验,对短路和UIS失效机理进行分析。通过对商用器件进行重复性测试,研究器件在两种瞬态可靠性测试下性能退化情况,对器件内部退化机理进行合理的分析。     

宽禁带半导体SiC功率器件发展现状及展望

碳化硅(SiC)是第三代半导体材料的典型代表,也是目前晶体生长技术和器件制造水平最成熟、应用最广泛的宽禁带半导体材料之一,是高温、高频、抗辐照、大功率应用场合下极为理想的半导体材料.文章结合美国国防先进研究计划局DARPA的高功率电子器件应用宽禁带技术HPE项目的发展,介绍了SiC功率器件的最新进展及其面临的挑战和发展前景.同时对我国宽禁带半导体SiC器件的研究现状及未来的发展方向做了概述与展望.     

一种新型4H-SiC BJT结终端结构研究

设计了一种应用于4H-SiC BJT的新型结终端结构。该新型结终端结构通过对基区外围进行刻蚀形成单层刻蚀型外延终端,辅助耐压的p+环位于刻蚀型外延终端的表面,采用离子注入的方式,与基极接触的p+区同时形成。借助半导体数值分析软件SILVACO,对基区外围的刻蚀厚度和p+环的间距进行了优化。仿真分析结果表明,当刻蚀厚度为0.8μm,环间距分别为8,10和9μm时,能获得最高击穿电压。新结构与传统保护环(GR)和传统结终端外延(JTE)相比,BVCEO分别提高了34%和15%。利用该新型终端结构,得到共发射极电流增益β>47、共发射极击穿电压BVCEO为1 570V的4H-SiC BJT器件。     

低阻ITO玻璃的制造工艺

有机发光显示器件是目前平板显示中的热点,所用ITO玻璃比液晶显示所用的有更高更严的要求。该文探讨了OLED用ITO玻璃生产的相关工艺,得出使用直流溅射ITO陶瓷靶时,较好的气氛是低氩微氧,功率约200 W左右,溅射时基板温度约250℃,高温无氧退火。得到方阻20Ω以下、平均透过率大于80%的ITO玻璃。     

一种用于激光脉冲测距的恒比定时电路

在激光雷达接收电路中,采用固定阈值比较器得到激光脉冲返回时间时,不同峰值回波信号会产生时间漂移。在传统恒比定时(CFD)电路的基础上,提出了一种窄脉冲延时电路,以替代传统RC延时结构。引入了右半平面零点,在保持增益基本不变的情况下产生相位滞后,保证信号波形不变,从而降低时间漂移效应。该CFD电路基于0.18 μm CMOS工艺进行设计。仿真结果表明,在窄脉冲输入信号的上升和下降时间均为3 ns、总脉宽为16 ns时,输出信号的延时为2.05 ns。输入信号幅值范围为100~300 mV时,该CFD电路的输出上升沿翻转时间的漂移误差仅为73.6 ps。     

一种高带宽、高电源抑制比的跨阻放大器

光电探测器是激光雷达的核心器件,通常由雪崩光电二极管(APD)阵列和相应的读出电路组成。跨阻放大器是读出电路的关键部分,其性能在很大程度上决定光电探测组件的性能。基于0.18μm CMOS工艺,针对大输入电容线性APD阵列的应用,设计了一种高增益、高带宽、高电源抑制比的跨阻放大器。基于无源反馈和有源前馈的补偿方式拓展了跨阻放大器带宽,同时实现了高增益和高带宽;设计了具有高电源抑制比的片上无电容低压差稳压器,提高了跨阻放大器的稳定性。仿真结果表明:跨阻增益为104.7 dB·Ω,带宽为198.8 MHz,等效输入噪声电流为3.65 pA·Hz~(-1/2),低频电源抑制比为-57.8 dB,全带宽范围内电源抑制比低于-10.6 dB。