闪速存储器中的热载流子可靠性研究

提出了一种测量闪速存储器存储单元浮栅电压耦合率的方法．研究了采用负栅源边擦除的存储单元出现的退化现象,认为在擦除过程中源极附近的空穴注入产生界面态和氧化层陷阱,由该界面态和氧化层陷阱形成的应力导致漏电流是引起这种器件退化的最主要的原因．在此基础上描述了应力导致的漏电流退化的3种可能的导电机制,并且分别测量出应力导致的漏电流中瞬态和稳态电流的大小．研究表明,在读操作应力下,可靠性问题主要是由电子通过氧化层隧穿引起的．     

ESD应力下改进型SCR器件设计与漏电特性优化

为探讨片上集成电路静电放电防护的易闩锁与漏电软失效问题,设计了一种内嵌MOS结构的N跨桥可控硅器件．传输线脉冲测试结果表明：与传统N跨桥改进型可控硅相比,该器件的电压回滞幅度减小了约28.6%．然而,当作用于该器件的瞬态电流从2.0A增大到3.2A时,漏电流从2.8×10^-7A逐渐退化至1.7×10^-5A,器件较易发生软失效．借助TCAD技术,仿真结果表明：在10^-4A的静电脉冲应力作用下,该器件内部晶格温度高达1160.5K．通过优化内嵌MOS结构的N跨桥可控硅器件的版图及其金属布线,削弱器件内部的功率密度聚集效应,可使器件在相同电应力下漏电流稳定在10^-9A量级．因此,该版图优化方法可有效地抑制器件的局部过热,提高片上集成电路的静电放电防护方案的热稳定性．     

新型结构的HEMT优化设计

该文通过对HEMT物理模型的分析及对之前所设计的HEMT结构的总结,利用TCAD进行仿真,分析了器件中2DEG电子浓度和电子迁移率以及栅漏电流随In含量的变化规律。提出了一种新型结构Al0.3Ga0.7N/AlN/GaN/In0.1Ga0.9N/GaN HEMT,并对栅长0.25μm和栅宽100μm的器件进行了优化设计,器件的栅压为1V时,阈值电压-5.3V,最大漏电流为2 220mA/mm,获得最大跨导为440mS/mm,且在-3.5～-0.5V范围内跨导变化量很小,说明优化后的器件具有良好的线性度。     

隧穿电流影响下的小尺寸电路设计

对于具有超薄的氧化层的小尺寸MOSFET器件,静态栅隧穿漏电流的存在严重地影响了器件的正常工作,基于新型应变硅材料所构成的MOSFET器件也存在同样的问题。为了说明漏电流对新型器件性能的影响,利用双重积分方法提出了小尺寸应变硅MOSFET栅隧穿电流理论预测模型,并在此基础上,基于BSIM4模型使用HSPICE仿真工具进行了仔细的研究,定量分析了在不同栅压、栅氧化层厚度下,MOSFET器件、CMOS电路的性能。仿真结果能很好地与理论分析相符合,这些理论和实验数据将有助于以后的集成电路设计。     

衬底掺杂浓度对深亚微米槽栅PMOSFET特性影响

基于流体动力学能量输运模型，利用二维器件仿真软件MEDICI，对衬底掺杂浓度不同的深亚微米槽栅PMOSFET特性进行了研究，并与相应平面器件的特性进行了对比。研究发现，随着衬底掺杂浓度的提高， 与平面器件相同，槽栅器件的阈值电压提高，漏极驱动能力降低，抗热载流子能力急剧退化；但与平面器件相比，槽栅器件的阈值电压受衬底杂质浓度影响较小；漏极驱动能力及抗热载流子性能随衬底杂质浓度提高的退化则较平面器件小得多。     

DC/DC电源模块可靠性的研究

对当前较广泛应用的DC/DC电源模块这一多芯片组件(MCM)的可靠性进行了研究.通过对模块使用可靠性的统计,利用ANSYS软件对模块表面温度分布的模拟得出影响其可靠性的关键器件为垂直双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管(VDMOS)和肖特基势垒二极管(SBD).使用以器件参数退化为基础的恒定电应力、序进温度应力加速寿命试验方法分别获得VDMOS和SBD的失效敏感参数为VDMOS的跨导gm和SBD的反向漏电流IR;VDMOS和SBD的平均寿命分别为1.47×107h和4.3×107h.分析表明,这2种器件参数的退化均与器件的Na+沾污和Si-SiO2界面的退化有关,同时SBD的参数退化还与Al-Si界面的退化有关.     

不同雷诺数下圆柱绕流仿真计算

应用计算流体力学软件Fluent对不种雷诺数下(亚临界区、超临界区、极超临界区)的圆柱绕流进行仿真计算.采用大涡模型(Large-eddy simulation),不可压缩的Navier-Stokes方程,计算了三维圆柱绕流的气动力特性.系统分析了涡脱落形态,阻力系数,Strouhal数随雷诺数的变化情况.数值计算结果表明流动呈明显的三维特性,在105≤Re≤106时出现阻力危机现象,从亚临界区、超临界区到极超临界区,涡脱落形态由规则到不规则再到规则.     

6H-SiC NMOS与PMOS温度特性分析

考虑界面态电荷高斯分布模型以及Poole-Frenkel效应,对SiC MOSFET补偿电流源模型进行了修正,分析了造成6H-SiC NMOS与PMOS器件补偿电流源变化的原因.结果表明:界面态电荷的非均匀分布造成由阈值电压漂移引起的输出漏电流改变量随温度的升高逐渐减小;漏衬界面缺陷是造成体漏电流较大(达到微安量级)的主要因素,且缺陷密度越大,该值随温度增长的速度越快.     

三相非隔离式并网逆变器漏电流抑制技术

针对非隔离式并网逆变器存在的漏电流问题,建立了系统共模电压模型,分析了漏电流的产生原因,提出了基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的控制方式对逆变器进行控制,从而抑制所产生的共模电流.同时应用Matlab/Simulink对所提出方法进行仿真,实验验证了该方法的有效性.     

深亚微米NMOS/SOI热载流子效应及寿命预测

分析并模拟了SOINMOSFET的电源电压、工艺参数、沟道长度等对器件内部电场的影响，并对器件的低压热载流子效应进行实验测试，得到了不同应力条件下最大线性区跨导和阈值电压的退化结果，以及器件尺寸对这种退化的影响。并实验测试了一个SOINMOS器件电流电压特性的应力退化。     

基于GA-DE算法的开孔外壳屏蔽效能预测与优化

电子设备工作频率的提高,导致电磁辐射噪声日益严重,外壳屏蔽辐射噪声是最为有效的方法. 然而,由于散热和接线,外壳会带有孔洞,极大地影响了其屏蔽效能. 对开孔外壳建模,通过CST仿真得到外壳屏蔽效能的结果,根据仿真结果利用传输线等效电路模型及遗传-进化差分(genetic algorithm-differential evolution,GA-DE)算法进行参数提取,对比屏蔽效能仿真结果和算法结果,证明算法结果的准确性和可靠性,并探究了离开孔面的距离对屏蔽效能的影响,对实际屏蔽设计具有重要意义.     

CPLD在交-交变频调速控制系统中的应用

针对交-交变频调速控制系统控制复杂、精度高、实时性强的特点,设计出了一种基于单片机和复杂可编程逻辑器件（CPLD）相结合的高性能变频调速控制系统,给出了系统的主电路和控制电路,详细阐述了控制回路的工作原理,并采用VHDL编程语言对控制电路的功能模块进行了模拟仿真．最后对整个系统进行了试验研究和结果分析。证明该系统具有通用性、精度高、信号处理速度快、触发可靠及抗干扰能力强等优点．     

一种用电流基准核作温度互补性补偿的基准电压源

为克服传统带隙基准源在温度性能上的缺陷,设计了一种低温度系数的带隙基准电路。该电路在传统电流模基准结构的基础上,引入一个工作在亚阈值区电流基准核产生的电流来达到高阶补偿的目的。在一阶补偿的基础上,补偿电流的进一步补偿,大大降低了基准输出的温度系数。电路设计采用0.18μm的CMOS工艺,利用Cadence软件的Spectre仿真工具对电路进行仿真,仿真结果表明,在2.7V电源电压下,基准输出电压为1.265V,温度在-40～125℃变化时,基准输出电压仅变化0.2mV,相比一阶补偿的变化（约为2.5mV）,精度提升了10多倍;电源电压在1.8～3.5V变化时,基准输出电压变化4.5mV;在出色的温度性能下有良好的抗干忧性,满足了高性能基准源的要求。     

一种建立数字电路宏模型的方法

提出了一种建立数字门电路宏模型的方法，采用该方法建立的门电路宏模型可以对门电路以及由门电路构成的数字电路进行逻辑仿真，宏模型用构造法建立，不含有源器件，具有模型结构简单、仿真速度快、占用内存少等优点。     

200MW锅炉-汽机系统动态特性的快速仿真模型

J.P.McDonald等人根据第一原理和实验数据建立的200MW锅炉-汽机系统动态特性的非线性仿真模型由于其准确可靠的特性,近年来又被用于锅炉的模型辨识和锅炉的自适应控制的研究.然而对于控制系统的研究者来说.这个模型显得过于复杂,仿真计算时间偏长.为此,笔者对这个模型进行了多方面的改进:首先简化了数学模型,其次改进了计算方法,再次重新设计了优化的仿真系统程序,最后得到一个新的锅炉-汽机仿真系统.这个新系统被证实既保持了准确可靠的特点.又计算迅速,使用方便.     

一种新型的片内上电复位电路的设计

采用0.5um BiCMOS工艺设计了一种用于电源检测的上电复位电路。本文通过对比传统的上电复位电路,提出了一种结构新颖简单,性能可靠稳定的电路,最后利用Candence的Spectre给出了该电路在CSMC 0.5um工艺模型下的仿真后,结果表明,该电路的起拉电压相对稳定,受上电速率、温度和工艺的影响很小,性能远远优于传统的上电复位电路。     

基于时域有限差分的传输线串扰方法研究

针对串扰这一高频电子电路多发现象,从时域有限差分法这一有效的电磁学计算工具出发,给出了π型Leapfrog中心差分格式的理论推导. 利用时域有限差分法计算出三芯线在集总参数模型、分布参数模型以及外施场激励条件下的“场-线耦合”模型三者的串扰值理论值,并与三维电磁场软件CST Studio Suite的仿真结果进行对比,验证了此方法的准确性与可靠性.     

磁浮直线电机的等效控制模型改进

为准确测量电机参数,提出一种新的改进的SLIM等效电路参数辨识方法,利用不同频率时的电机推力、变频器输出电压和电流等静态堵转特性,结合算法推算出适合控制用的SLIM等效电路中的初级电阻、漏感、次级等效电阻和漏感参数.通过MATLAB仿真实验,结果表明各动态参数幅值的修正对提高电机速度辨识精度是有利的,并在中低速磁悬浮模拟实验平台上进行实验,验证了在改进后的T-模型下,对结果分析可以得知电机的状态辨识效果和精度得到了提高,并对以后的电机参数设计具有指导意义.     

晶闸管换相过电压仿真研究

针对晶闸管换相过电压对变流系统可靠性构成巨大的威胁,及换相过电压的理论模型计算繁琐等问题,提出1种模型仿真的方法研究晶闸管换相过电压特性。在普通晶闸管仿真模型的基础上添加1个电阻、1个电感和1个受控电流源来模拟晶闸管的反向恢复电流。以1台整流电源为研究对象,建立带反向恢复特性的晶闸管仿真模型,并比较分析仿真结果与该电源换相过电压的实测数据。结果表明,换相过电压仿真值与实测值的相对误差小于8.1%,所建晶闸管仿真模型不仅满足工程精度要求,而且避免了复杂的数学运算,工程应用简便直观。     

超级电容动态参数等效电路模型及实时辨识方法

针对超级电容传统静态参数等效电路模型不能有效反映其动态工作特性问题,提出一种包含动态充放电内阻和电容参数的二阶梯形等效电路模型,利用递推最小二乘法对二阶梯形等效电路模型参数进行初步离线辨识.进一步,考虑超级电容参数的动态变化,将离线辨识模型参数作为初值,引入带遗忘因子的递推最小二乘法对动态参数进行实时辨识.搭建超级电容仿真模型和实验测试平台,通过仿真和实验结果对比验证动态参数二阶梯形等效电路模型和实时辨识方法的有效性和准确性.结果表明：动态参数二阶梯形等效电路模型可以有效反映超级电容的动态充放电工作特性,与传统静态参数的三分支等效电路模型和二阶梯形等效电路模型相比,模型的精度分别提高2.08和3.56个百分点.