与标准CMOS完全兼容的硅基LED器件模拟

采用工业标准 0 6 μmCMOS工艺设计了以反向击穿硅 p n结为基础的光发射器件 .讨论了该器件的光发射机理 .利用商业模拟软件对器件的工作特性进行了模拟 ,包括器件的正向和反向I V特性、p区掺杂浓度对击穿电压的影响以及门电压对器件发光强度的调制特性的影响等 .结果表明该器件是一种很有前途的硅发光器件 ,在光互连等领域具有广阔的应用前景.     

与标准CMOS完全兼容的硅基LED器件模拟

采用工业标准0.6μm CMOS工艺设计了以反向击穿硅p-n结为基础的光发射器件.讨论了该器件的光发射机理.利用商业模拟软件对器件的工作特性进行了模拟,包括器件的正向和反向I-V特性、p区掺杂浓度对击穿电压的影响以及门电压对器件发光强度的调制特性的影响等.结果表明该器件是一种很有前途的硅发光器件,在光互连等领域具有广阔的应用前景.     

标准CMOS工艺栅控Si-LED设计与制备

采用新加坡半导体制备有限公司的0.35um EEPROM双栅标准CMOS工艺设计和制备了U型Si-LED发光器件。器件结构采用P+-N+-P+-P+-P+-N+-P+-P+-P+-N+-P+叉指结构形成U型器件,外部的两个P+区为保护环,在相邻的内部两个P+区之间使用多晶硅作为栅极来调控LED的正偏发光。使用奥林巴斯IC显示镜测得了硅LED实际器件的显微图形,并对器件进行了电学的正反向I-V特性测量。器件在室温下正向偏置,在100～140mA电流下对器件进行了光功率的检测,发光峰值在1089nm处。结果表明,器件发光功率随着栅控电压偏置电流的增加而增加。     

标准CMOS工艺U型Si LED器件发光分析

描述了用于制备Si LED发光器件的Si材料的一些特性和Si发光器件的发光原理,分析了影响Si发光器件发光性能的主要因素.介绍了采用新加坡Charter公司的0.35 μm标准CMOS工艺最新设计和制备的U型Si LED发光器件,设计和制备此U型器件主要目的是尽可能大的提高侧面发光效率.在对器件进行了电学和光学特性的测量后,得到了Si LED发光及实际版图的显微图形以及器件的正反向Ⅰ-Ⅴ特性和发光光谱.器件在室温下反向偏王,50 mA电流下所得辐射亮度值为14.43 nW,发光峰值在772 nm处.     

采用MEMS工艺制作封装载体的LED封装技术

针对SiC衬底的白光LED技术研究和智能化半导体照明技术发展的需求,基于Si材料的功能特性和物理特性,研究了将Si作为SiC基LED封装载体的相关技术.采用MEMS的加工工艺,设计了精确尺寸的芯片安装腔体和高效率的反射层,抑制了Si本体材料对光的吸收,提高了芯片侧向光的导出效率.通过分析光窗形貌及封装胶折射率对白光LED光效的影响,给出了一个全新的SiC衬底的白光LED封装的技术路线,为LED芯片与驱动一体化封装的实现奠定了技术基础.实现了完整的加工过程和样品制备,测试表明光效大于130 lm/W,热阻小于4.6℃/W.     

与CMOS工艺兼容的硅基光发射器件研究进展

本文概述了近年来该器件的研究与进展，从发光机理、器件研制和应用前景等方面做了详细的叙述。     

Manipulation of Electric Field Effect by Orbital Switch

The semiconductor industry has seen a remarkable miniaturization trend, where the size of microelectronic circuit components is expected to reach the scale of atom even subatom. Here, an orbital switch formed at the interface between BaTiO₃ (BTO) and La_0.5Sr_0.5MnO₃ (LSMO) is used to manipulate the electric field effect in the LSMO/BTO heterostructure. The orbital switch is based on the connection or breakdown of interfacial Ti–O–Mn bond due to the ferroelectric displacement under external electric field. This finding would pave the way for the tuning of the material performance or device operation at atomic level and introducing the orbital degree of freedom into the terrain of microelectronics.     

65nm标准CMOS工艺阈值电压系统波动检测方案设计

设计了一种标准CMOS工艺下的阈值电压系统波动检测电路,其检测电路核心部分是工作在亚阈值区的环形振荡器(SRO)。该方案包括8种级数、2种尺寸共16种SRO,并以8种级数、2种尺寸共16种传统环形振荡器(RO)作对比,在SMIC 65nm标准CMOS工艺上流片验证。芯片测试结果表明:新方案相对传统检测方案具有更高的灵敏度,更直观;且阈值电压的系统波动随器件尺寸增大而略微减小。     

基于标准CMOS工艺的片上太阳敏感器研究

微纳卫星对于载荷的苛刻要求使得太阳敏感器的微型化研究具有重要意义。为了解决光学器件和处理电路的集成兼容问题,文章基于标准CMOS工艺提出一种新型片上太阳敏感器,以金属走线层构建微型墙结构,两侧均匀分布pn结构成光电传感器,通过检测两侧光电流比例解算出入射光角度。文章从工艺实现、模型建立、数值仿真和实验测试等方面验证了器件的合理性和可行性。最终,片上太阳敏感器阵列芯片质量为1.5g,尺寸为304.2mm³,检测精度为±1.6°,视场范围为80°,可满足微型化需求。     

CMOS Microsystem Front-End for MicroTesla Resolution Magnetic Field Measurement

In this paper we discuss the conception and performances of a monolithic microsystem for magnetic field measurement built in standard 0.6 m CMOS technology. It is shown that 5.2 microTesla resolution over 1 kHz bandwidth (5 Hz to 1 kHz) can be achieved by combining a particular Hall effect based sensing device and appropriate analog conditioning electronics. The study focuses on the methods used to drive up the sensor's sensitivity and to drive down the system's noise level in order to achieve the above-mentioned resolution. A specific circuitry is proposed for biasing the sensor.     

基于标准CMOS工艺的有源像素单元结构的研究

基于标准N阱互补金属氧化物半导体集成电路(CM O S)工艺,设计了P /N-w e ll/P-sub光电管结构和传统的N /P-sub光电管结构的有源像素单元。像素单元面积为100μm×100μm,感光面积百分比分别为77.6%和89%,采用了上华0.6μm两层金属两层多晶硅CM O S工艺研制。测试分析结果表明P /N-w e ll/P-sub结构在暗电流大小,光照响应信号大小,感光灵敏度和感光动态范围上均优于传统的N /P-sub结构。通过改变复位信号频率,将P /N-w e ll/P-sub结构像素的感光动态范围提高到139.8 dB,改善了有源像素的感光性能。     

基于标准CMOS工艺的光敏传感单元结构的研究

基于0.6μm标准N阱CM O S工艺,研究了光敏管的结深及其侧墙结构对有源感光单元的感光面积百分比、光电响应信号幅值、感光灵敏度以及感光动态范围等参数的影响。研究了包括传统N+/P衬底的光敏管结构,以及网格状N+/P衬底,N阱/P衬底,网格状N阱/P衬底,P+/N阱/P衬底的光敏管结构。测试结果表明,不同深结深的光敏管结构,可以将器件感光灵敏度提高8~16.5 dB;网格状光敏管结构可以增加光敏管的侧墙面积,改善器件感光灵敏度;非网格状光敏管结构具有较低的暗电流和较大的感光动态范围,其中P+/N阱/P衬底光敏管结构的传感单元在变频两次扫描的工作方式下的感光动态范围可达139.8 dB。     

Applications of Inverted Pyramids Corroded by TMAH in PERL Silicon LED

In this paper,a novel and reliable structure of the side passivated emitter and the rear locally-diffused(PERL)silicon light emitting diodes(LEDs)is proposed.The inverted pyramids surface,the important interface in this structure,is given according to the experiment.The results show that the inverted pyramids surface has a low refection about 8%,in the anisotropic etching 70 ℃,5% TMAH concentration,corrosion time of 90 min or 30 min.Low refection means high light emitting rate.Most of the structure and manu...     

并五苯场效应管的电学特性

介绍了用高真空中热蒸发镀膜的方法制备并五苯薄膜场效应晶体管. 作为场效应管半导体层的并五苯薄膜沉积在p型Si (100) (14.0～20.0Ω·cm）衬底上. 场效应管中并五苯薄膜厚度为70nm，源极、漏极和栅极（Au）的厚度均为50nm，绝缘层SiO2的厚度为300nm，沟道宽度为190μm，沟道长度为15μm. 用AFM表征了并五苯薄膜表面形貌，并研究了薄膜生长速率对并五苯场效应晶体管电学特性的影响. 在薄膜生长速率为024和136nm/min时，场效应管的载流子迁移率分别为2.7E-4和2.2E-6cm2／(V·s) .     

一种采用局域注氧技术制备的新型DSOI器件

为了克服传统SOI器件的浮体效应和自热效应,采用创新的工艺方法将低剂量局域SIMOX工艺及传统的CMOS工艺结合,实现了DSOI结构的器件.测试结果表明,该器件消除了传统SOI器件的浮体效应,同时自热效应得到很大的改善,提高了可靠性和稳定性.而原先SOI器件具备的优点得到了保留.     

CMOS电路结构中的闩锁效应及其防止措施研究

CMOS Scaling理论下器件特征尺寸越来越小,这使得CMOS电路结构中的闩锁效应日益突出。闩锁是CMOS电路结构所固有的寄生效应,这种寄生的双极晶体管一旦被外界条件触发,会在电源与地之间形成大电流通路,导致器件失效。文章首先分析了CMOS电路结构中效应的产生机理及其触发方式,得到了避免闩锁效应的条件。然后通过对这些条件进行分析,从版图设计和工艺等方面考虑如何抑制闩锁效应。最后介绍了几种抑制闩锁效应的关键技术方案。     

一种采用局域注氧技术制备的新型DSOI器件

为了克服传统SOI器件的浮体效应和自热效应,采用创新的工艺方法将低剂量局域SIMOX工艺及传统的CMOS工艺结合,实现了DSOI结构的器件.测试结果表明,该器件消除了传统SOI器件的浮体效应,同时自热效应得到很大的改善,提高了可靠性和稳定性.而原先SOI器件具备的优点得到了保留     

硅场发射阴极阵列的储存效应研究

本文研究了硅场发射阴极阵列的储存效应，发现长期储存会使其性能下降。     

对架空电力线路中电场、磁场及辐射的探讨

随着电网建设的发展,架空线路不断增多,特别是由于规划部门对土地审批越来越严格,线路通道在很多地区已经成为影响电网建设的主要因素,因此,有必要对架空电力线路的电场、磁场和辐射进行探讨。     

多层铁磁二维材料电场效应研究

二维(2D)材料的出现由于其良好的物理特性及对未来纳米电子设备的潜在应用,而引起了研究者的关注。Cr₂Ge₂Te₆(CGT)中的二维铁磁性已得到证明,然而对于二维CGT,一直缺乏电子输运特性与电场效应的研究。文中制备并鉴定了厚度仅为几nm的CGT铁磁薄片,这为由各种2D材料组成的范德华结构提供了前提条件,并进一步的展示了通过电场效应对2D CGT设备通道电阻进行的大幅度调制。实验结果证明了2D CGT栅极电压的可调性,同时也证明了铁磁2D材料CGT作为新型功能量子材料的潜力。