晶格匹配InAlN/GaN HEMT沟道温度评估方法研究

首先分别利用直流电学法、脉冲电学法和微区拉曼光谱法测量了晶格匹配InAlN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的沟道温度,然后评估了各类评估方法的准确性。结果表明:直流电学法获得的温度值远低于拉曼光谱法,严重低估了HEMT工作时的沟道温度;脉冲电学法获得的温度值有所提升,但受限于水平空间分辨率,平均了源极-漏极之间的温度;微区拉曼光谱法能够准确获得沟道最高温度,但测量过程复杂,不适合评估封装器件。最后,提出了一种基于微光显微镜(EMMI)技术的微光电学法,获得了沟道温度的三角分布关系,得到了与拉曼光谱法一致的实验结果。该评估方法适合于实际生产。     

多晶硅栅对LDMOS-SCR器件ESD防护性能的影响

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.     

SOI专用集成电路的静态电流监测和失效分析

静态电流测试是一种高灵敏度、低成本的集成电路失效分析技术,在集成电路故障检测、可靠性测试及筛选中的应用日益普遍。针对某绝缘体上硅专用集成电路在老炼和热冲击实验后出现的静态电流测试失效现象,结合样品伏安特性、光发射显微镜和扫描电子显微镜等电学和物理失效分析手段,确定了栅氧化层中物理缺陷的存在、位置及类型;结合栅氧化层经时介质击穿原理分析,揭示了样品的主要失效机理,并分析了经时介质击穿失效的根源,为改进工艺、提高电路可靠性提供了依据。     

基于VLC的无线导览系统的设计和实现

提出了一种基于可见光通信技术的新型无线导览系统。在需要安装导览系统的地方对LED照明系统进行合适的改造,使LED发射带有识别码的可见光。当带有光电二极管的终端进入光照范围时,直接接受识别码,并经过跨阻放大器、滤波电路、电平判决器等电路处理后生成数字信号发送给后级微处理器,再通过解码、识别码比对等处理实现目标定位和无线导览的功能。利用FPGA开发套件及可见光发射机、接收机搭建了一个采用Manchester编解码和OOK调制方式的最简无线导览系统,并通过测试验证了系统的可行性。     

2.4GHz低噪声放大器的全芯片ESD保护设计

设计并流片验证了一种0.18μmRFCMOS工艺的2.4GHz低噪声放大器的全芯片静电放电(ESD)保护方案。对于射频(RF)I/O口的ESD防护,主要对比了二极管、可控硅(SCR)以及不同版图的互补型SCR,经流片与测试,发现岛屿状互补型SCR对I/O端口具有很好的ESD防护综合性能。对于电源口的ESD防护,主要研究了不同触发方式的ESD保护结构,结果表明,RCMOS触发SCR结构(RCMOS-SCR)具有良好的ESD鲁棒性和开启速度。基于上述结构的全芯片ESD保护设计,RF I/O口采用岛屿状布局的互补SCR结构的ESD防护设计,该ESD防护电路引入0.16dB的噪声系数和176fF的寄生电容,在人体模型(HBM)下防护能力可达6kV;电源口采用了RCMOS-SCR,实现了5kV HBM的ESD保护能力,该设计方案已经在有关企业得到应用。     

LDMOS器件软失效分析及优化设计

横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件在高压静电放电(ESD)防护过程中易因软失效而降低ESD鲁棒性。基于0.25μm Bipolar-CMOS-DMOS工艺分析了LDMOS器件发生软失效的物理机理,并提出了增强ESD鲁棒性的版图优化方法。首先制备了含N型轻掺杂漏版图的LDMOS器件,传输线脉冲(TLP)测试表明,器件在ESD应力下触发后一旦回滞即发生软失效,漏电流从2.19×10-9 A缓慢增至7.70×10-8 A。接着,对LDMOS器件内部电流密度、空间电荷及电场的分布进行了仿真,通过对比发现电场诱导的体穿通是引起软失效及漏电流增大的主要原因。最后,用深注入的N阱替代N型轻掺杂漏版图制备了LDMOS器件,TLP测试和仿真结果均表明,抑制的体穿通能有效削弱软失效,使其适用于高压功率集成电路的ESD防护。     

Investigation on Preparation and Fluorescence Properties of Oxy-Fluoride Glass Co-Doped with Er^3＋ and Yb^3＋

The glass sample based on the composition of 45PbF2-45GeO2-10WO3 co-doped with Yb^3 /Er^3 was prepared by the fusion method in two steps : melted at 950℃ for 20～25min then annealed at 380℃ for 4 h. Through the V-prism it is found that the refractive index of host glass and the sample are 1.517 and 1.65 respectively. The transmittance was observed by using the ultraviolet-visible-infrared spectrometer in the wavelength range from 0.35 to 2.5μm. The transmittance of the host glass is beyond 73%. That of the sample is beyond 50% and there are characteristic absorption peaks of rare-earth ions. The emission spectrum was measured by using the Hitachi F-4500 fluorescent spectrometer pumped by 980nm semiconductor laser. There are a strong emission peak at 530 nm and a weak peak at 650 nm.     

纳米TiO2的制备与表征

采用溶胶～凝胶工艺制备了纳米TiO2,DTA分析确定了纳米TiO2的锐钛矿相形成温度为378.42℃.XRD分析确定了TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变过程是缓慢的,发生在500-600℃.TEM分析表明热处理温度在400℃时,纳米TiO2粒子呈球形,粒径小于20nm,粒度分布均匀.     

应用于片上ESD防护中新式直通型MOS触发SCR器件的研究

在基于0.13μm CMOS工艺制程下,为研究片上集成电路ESD保护,对新式直通型MOS触发SCR器件和传统非直通型MOS触发SCR进行了流片验证,并对该结构各类特性进行了具体研究分析。实验采用TLP(传输线脉冲)对两类器件进行测试验证,发现新式直通型MOS触发SCR结构要比传统非直通型MOS触发SCR具有更低的触发电压、更小的导通电阻、更好的开启效率以及更高的失效电流。     

基于SIFT技术的集成电路失效缺陷分析

激励源诱导故障测试(SIFT)是一种新型的失效定位技术,可用于集成电路和分立器件中漏电、击穿、短路等失效点的定位及失效机理的分析。在介绍SIFT技术工作原理的基础上,利用该技术进行了六反相器电路的深埋层缺陷、收发器电路中电源与地之间漏电流失效和串行输出模数转换电路MOS器件欧姆短路的定位,并结合微结构观测分析了失效原因。研究结果表明,SIFT技术能有效分析光发射显微镜(EMMI)和激光光束诱导阻抗变化测试(OBIRCH)技术较难定位的缺陷,弥补了这些常规失效分析技术的不足。