8254的Verilog实现和FPGA验证

用verilog硬件描述语言实现了定时/计数器8254的RTL模型,该模型与标准8254功能时序完全相同,可作为一个IP核嵌入SOC系统。在此基础上,提出了一种FPGA单模块验证方法——ROM施加激励法,并在Altera Stratix EP1S80上予以实现,对上述8254IP核进行了全面的功能和时序验证。     

蓝牙加密算法的改进及FPGA实现

蓝牙技术的安全性存在诸多问题,文章在分析蓝牙加密算法的基础上,指出其不足,提出了一种以IDEA算法为基础的蓝牙加密算法,并使用硬件描述语言实现了该算法,采用3级流水线设计,加速比达2.78,最后,在Altera Stratix EP1S80上予以实现.结果表明,芯片在20MHz的时钟频率下可达到137Mb/sec的加/解密速率,系统时钟最高可达25MHz.     

SiC电力电子器件研究现状及新进展

由于硅材料本身的限制,传统硅电力电子器件性能已经接近其极限,碳化硅(SiC)器件的高功率、高效率、耐高温、抗辐照等优势逐渐突显,成为电力电子器件一个新的发展方向.综述了SiC材料、SiC电力电子器件、SiC模块及关键工艺的研究现状,重点从材料、器件结构、制备工艺等方面阐述了SiC二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、结晶型场效应晶体管(JFET)、双极结型晶体管(BJT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)及模块的研究进展.概述了SiC材料、SiC电力电子器件及模块的商品化情况,最后对SiC材料及器件的发展趋势进行了展望.     

SiC晶圆背面激光退火工艺研究

降低芯片背面金属-半导体欧姆接触电阻是有效提高器件性能的方式之一。采用650 V SiC肖特基势垒二极管(SBD)工艺,使用波长355 nm不同能量的脉冲激光进行退火实验,利用X射线衍射(XRD)和探针台对晶圆背面镍硅合金进行测量分析,得出最佳能量为3.6 J/cm²。退火后采用扫描电子显微镜(SEM)观察晶圆背面碳团簇,针对背面的碳团簇问题,在Ar;气氛下对晶圆进行了表面处理,使用SEM和探针台分别对两组样品的表面形貌和电压-电流特性进行了对比分析。实验结果表明,通过表面处理可以有效降低表面的碳含量,并且使器件正向压降均值降低了6%,利用圆形传输线模型(CTLM)测得芯片的比导通电阻为9.7×10^-6Ω·cm²。器件性能和均匀性都得到提高。     

基于对指令数据区分访问的混合cache低功耗策略

在分析现有体系结构级低功耗cache设计方案的基础上,提出了一种混合cache低功耗设计策略,通过在常规混合cache结构上增加一标志域来区分cache某组中的指令和数据,限制了处理器每次访问的路数,从而达到低功耗的效果。详细阐明了该方法的原理和硬件实现,并将其应用到自主研发的龙腾C2微处理器上。实验结果表明,该方法不损耗cache性能,面积牺牲仅1.45%,总功耗降低了23.1%。     

多层介质电容失效分析

针对GaAs MMIC因电容失效而导致性能异常的问题,分析了电容失效模式及失效机理。对GaAs MMIC中多层介质电容的制作过程进行了重点监控,分析了电子束蒸发工艺缺陷对多层介质电容失效的影响。基于扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDX)分析,研究了电容基板金属颗粒对电容失效的影响。结果表明,电子束蒸发工艺产生的金属颗粒造成短路是电容主要失效模式。蒸发难熔金属时,在金属源形成的深坑导致蒸发速率瞬时增大,产生的大量金属颗粒造成电容极板短路,从而导致电路性能异常。最后,对金属蒸发工艺参数进行优化,采用分段蒸发增加熔源过程的方法降低了电容失效率。     

基于C8051F320的便携式分光光度计设计

分光光度计是利用物质对光的选择吸收现象,进行物质的定性和定量分析的仪器。针对传统分光光度计体积庞大,不易携带等缺点,开发了以Cygnal公司的单片机C8051F320为核心的便携式分光光度计。该仪器可用于实验室或者野外环境下溶液中特定物质的吸光度、透光率、浓度等物理量的测量,并将测量结果自动储存在单片机内部FLASH中。通过USB接口,可以将数据传到PC中,利用PC端应用程序进行数据处理。     

InGaP/GaAs HBT器件的制备及其特性

采用在发射区台面腐蚀时保留InGaP钝化层和去除InGaP钝化层的方法制备了两种InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)器件,研究了InGaP钝化层对HBT器件基区表面电流复合以及器件直流和射频微波特性的影响.对制备的两种器件进行了对比测试后得到:保留InGaP钝化层的HBT器件最大直流增益(β)为130,最高振荡频率(fmax)大于53 GHz,功率附加效率达到61％,线性功率增益为23 dB;而去除InGaP钝化层的器件最大β为50,fnax大于43 GHz,功率附加效率为57％,线性功率增益为18 dB.测试结果表明,InGaP钝化层作为一种耗尽型的钝化层能有效抑制基区表面电流的复合,提高器件直流增益,改善器件的射频微波特性.     

基于磷钝化栅介质的1.2kV 4H-SiC DMOSFET

本文对比了NO退火和磷掺杂两种栅钝化工艺,其中磷钝化采用了平面扩散源进行掺杂,通过C-V特性进行了4H-SiC/SiO₂界面特性评价,使用Terman法分析计算获得距导带底0.2-0.4eV范围内界面态密度.结果表明引入磷比氮能更有效降低界面态密度,提高沟道载流子迁移率.其次,对比了两种栅钝化工艺制备的4H-SiC DMOSFET器件性能,实验表明采用磷钝化工艺处理的器件性能更优.最后,基于磷掺杂钝化工艺首次制备出击穿电压为1200V、导通电阻为20mΩ、漏源电流为75 A、阈值电压为2.4V的4H-SiC DMOSFET.     

基于对指令数据区分访问的混合cache低功耗策略*

在分析现有体系结构级低功耗cache设计方案的基础上,提出了一种混合cache低功耗设计策略,通过在常规混合cache结构上增加一标志域来区分cache某组中的指令和数据,限制了处理器每次访问的路数,从而达到低功耗的效果。详细阐明了该方法的原理和硬件实现,并将其应用到自主研发的龙腾C2微处理器上。实验结果表明,该方法不损耗cache性能,面积牺牲仅1.45％,总功耗降低了23.1％。