P+多晶Si1-xGex功函数对异质结CMOS器件电学特性影响的模拟研究

为使垂直层叠SiGe/Si异质结CMOS器件具有匹配的阈值电压,利用二维器件模拟器MEDICI模拟分析了p 多晶Si1-xGex栅的功函数对此类器件直流与交流特性参数的影响,得出在P 多晶Si1-xGex功函数W=0.85 eV,即Ge组分x=0.36时,此类器件的p-MOSFET与n-MOSFET具有匹配的阈值电压,分别为VTp=-0.215 V和VTn=O.205 V.为此类器件的优化设计和制备提供了理论依据.     

微波功率SiGe HBT的温度特性

通过研究SiGe异质结双极型晶体管(HBT)的温度特性，发现SiGe HBT的发射结正向电压随温度的变化率小于同质结Si双极型晶体管(BJT). 在提高器件或电路热稳定性时，SiGe HBT可以使用比Si BJT更小的镇流电阻.同时SiGe HBT共发射级输出特性曲线在高电压大电流下具有负阻特性，而负阻效应的存在可以有效地抑制器件的热不稳定性效应，从而在温度特性方面证明了SiGe HBT更适合于微波功率器件.     

微波功率SiGe HBT的温度特性

通过研究SiGe异质结双极型晶体管(HBT)的温度特性,发现SiGe HBT的发射结正向电压随温度的变化率小于同质结Si双极型晶体管(BJT).在提高器件或电路热稳定性时,SiGe HBT可以使用比Si BJT更小的镇流电阻.同时SiGe HBT共发射级输出特性曲线在高电压大电流下具有负阻特性,而负阻效应的存在可以有效地抑制器件的热不稳定性效应,从而在温度特性方面证明了SiGe HBT更适合于微波功率器件.     

微波功率SiGe HBT的温度特性

通过研究SiGe异质结双极型晶体管(HBT)的温度特性,发现SiGe HBT的发射结正向电压随温度的变化率小于同质结Si双极型晶体管(BJT).在提高器件或电路热稳定性时,SiGe HBT可以使用比Si BJT更小的镇流电阻.同时SiGe HBT共发射级输出特性曲线在高电压大电流下具有负阻特性,而负阻效应的存在可以有效地抑制器件的热不稳定性效应,从而在温度特性方面证明了SiGe HBT更适合于微波功率器件.     

Ge组分对SiGe HBT主要电学特性的影响

采用SiGe异质结结构提高晶体管的性能,分析了Ge对器件电流增益和频率特性提高的物理机制.综合考虑了Si1-xGex薄膜的稳定性、工艺特点和器件结构对Ge含量以及分布的要求和Ge组分的设计及其对器件电学特性的影响.从理论上推算了SiGe HBT的β和fT等主要特性参数,Ge的引入以及Ge的分布情况对提高这些参数有着显著的影响.Ge的引入对晶体管主要特性参数的提高使得SiGe HBT技术在微波射频等高频电子领域可以有更重要的应用前景.     

Si/ SiGe/ Si HBT 的直流特性和低频噪声

在对Si/SiGe/Si HBT及其Si兼容工艺的研究基础上，研制成功低噪声Si/SiGe/Si HBT，测试和分析了它的直流特性和低频噪声特性，为具有更好的低噪声性能的Si/SiGe/Si HBT的研究建立了基础。     

与Si 工艺兼容的Si/ SiGe/ Si HBT 研究

我们对Si/SiGe/Si HBT及其Si兼容工艺进行了研究,在研究了一些关键的单项工艺的基础上,提出了五个高速Si/SiGe/Si HBT结构和一个低噪声Si/SiGe/Si HBT结构,并已研制成功台面结构Si/SiGe/Si HBT和低噪声Si/SiGe/Si HBT,为进一步高指标的Si/SiGe/Si HBT的研究建立了基础。     

一种新型SGOI SiGe异质结双极型晶体管

为了改善SiGe异质结双极型晶体管(HBT)的电学特性和频率特性,设计了一种新型的SGOI SiGe HBT。在发射区引入了双轴张应变Si层。多晶Si与应变Si双层组合的发射区有利于提高器件的注入效率。利用Silvaco TCAD软件建立了二维器件结构模型,模拟了器件的工艺流程,并对器件的电学特性和频率特性进行了仿真分析。结果表明,与传统的SiGe HBT相比,新型SGOI SiGe HBT的电流增益β、特征频率fT等参数得到明显改善,在基区Ge组分均匀分布的情况下,β提高了29倍,fT提高了39.9%。     

射频Si/SiGe/Si HBT的研究

在Si／SiGe／SiHBT与Si工艺兼容的研究基础上，对射频Si／SiGe／SiHBT的射频特性和制备工艺进行了研究，分析了与器件结构有关的关键参数寄生电容和寄生电阻与Si／SiGe/Si HBT的特征频率fT和最高振荡频率fmax的关系，成功地制备了fT为2．5CHz、fmax为2．3GHz的射频Si／SiGe／SiHBT，为具有更好的射频性能的Si／SiGe／Si HBT的研究建立了基础。     

SiGe/Si HBT高频噪声特性研究

基于器件Y参数,对Si/Si1-xGexHBT的高频噪声进行了模拟。Si/Si1-xGexHBT的高频最小噪声系数随Ge组份x的增加而减小。与Si BJT相比,Si/SiGe HBT具有优异的高频噪声特性。     

一种新颖的微处理器电源监控芯片的设计

介绍了一种多功能、低功耗微处理器电源监控芯片的设计方法.此芯片集成了带隙基准电压源、电压比较器、时基振荡、看门狗模块.文中分别对系统中各个模块做了介绍,特别是带隙基准电压源和时基振荡这两个重要模块.其中,带隙基准电压源温度系数只有12 ×10-6,芯片整体功耗电流不超过30 μA.     

GaN静态性质的LMTO第一原理计算

本文用ＬＭＴＯ能带从头计算方法和局域密度泛函理论，计算了闪锌矿和纤锌矿两种不同结构ＧａＮ晶体的静态性质：平衡晶格常数ａ，体模量Ｂ，体模量的压强微商Ｂ＇和结合能Ｅｃｏｈ。在闪锌矿结构和纤锌矿结构的研究中，分别考察了不同ｄ态处理方案和空原子球大小设置方式对计算结果的影响，确定了比较合理的计算方案，获得与实验值比较接近的计算结果。     

一种多功能的微处理器电源监控芯片的设计

介绍了一种多功能、低功耗微处理器电源监控芯片的设计方法。此芯片属于微处理器监控器件,集成有众多组件,提供了完整的微处理器的电源监控和看门狗功能,是理想的低成本电池管理方案,非常适用于电源电流为35μA的便携式、电池供电的应用中。文中分别对系统中各个模块做了介绍,特别介绍了带隙基准电压源和看门狗这两个重点模块。     

In1-xGaxAsyP1-y/GaAs组分x和y间约束关系及应用

计算出与GaAs衬底相匹配的In1-xGaxAsyP1-y组分x和y的约束关系,并加以验证;用约束关系简化带隙与组分x和y函数关系,使之变为单变量y的函数,并给出晶格常数、带隙与组分关系的三维图,并长出材料加以证实.     

Micro-structured fiber Bragg gratings. Part II: Towards advanced photonic devices

In this paper, the authors present new and complex configurations involving micro-structured fiber Bragg gratings (MSFBGs) as advanced devices for sensing and communications applications. First, the spectral behaviour of multi-defect MSFBGs is investigated with particular regards to the possibility to carry out multi-parameter sensor by a single sensing element. More defects along the grating permit the formation of more defect states inside the band-gap ruled by the multiple interaction of the signal reflected by the unperturbed grating regions modulated by the phase delays of the perturbations. Here, a practical case based on a two-defect MSFBG is taken into account, revealing the potentiality to perform dual SRI measurements with a single MSFBG device. Finally, a novel configuration has been considered involving a single-defect MSFBG coated with nano-sized coatings with higher refractive index compared to the cladding one. The presence of a high refractive index coating along the thinned region would induce the mode redistribution and the transition from core modes to overlay modes if coating features are properly selected. Here, sensitivity characteristics of the proposed device are analysed and significant improvement in the sensing performances have been obtained, including the possibility to tune the maximum sensitivity in the desired range.     

低压CMOS带隙电压源

介绍了CMOS带隙电压源的基本原理,并根据目前CMOS集成电路工艺发展对低电源电压的要求,详细地分析了几种能产生低输出电压且能兼容标准CMOS工艺的CMOS带隙电压源电路.这些电路所需的电源电压只有1V左右,并且都能够输出1V以下具有零温度系数的参考电压,其中有些电路的输出电压可以由电阻的比值来调节,因而可以增加电路设计的灵活性.本文还对低压CMOS带隙电压源电路的低频和高频噪声特性进行了深入分析,提出了改善输出参考电压噪声特性的途径.     

Exciton spin dynamics in zinc-blende GaN/AlN quantum dots: Temperature dependence

The exciton spin alignment is measured in an ensemble of self-organized cubic GaN/AlN quantum dots. By picosecond time-resolved photoluminescence experiments, we show that the exciton linear polarization does not decay with time from 20 to 300 K.     

平面型金属-电介质光子带隙结构的表面电磁波传输特性

研究了一种平面型金属—电介质光子带隙结构的表面电磁波传输特性。该材料利用常规的印刷电路板技术制作．其金属单元的平面斑图(pattern)分别为六角形和方形两种，空间层状结构为二层与三层两种。在1—20GHz范围内对TE表面波传输情况进行了测试，观察到了TE表面波的能隙结构。不同结构的测试结果表明，三层结构的材料具有较低的禁带中心频率。用局域电感—电容模型定型解释了本文的实验结果。     

一种新型CMOS带隙基准电压源

传统带隙基准源电路采用PNP型三极管来产生ΔVbe,此结构使运放输入失调电压直接影响输出电压的精度。文章在对传统CMOS带隙电压基准源电路原理的分析基础上,提出了一种综合了一阶温度补偿和双极型带隙基准电路结构优点的高性能带隙基准电压源。采用NPN型三极管产生ΔVbe,消除了运放失调电压影响。该电路结构简洁,电源抑制比高。整个电路采用SMIC 0.18μmCMOS工艺实现。通过Cadence模拟软件进行仿真,带隙基准的输出电压为1.24V,在-40℃~120℃温度范围内其温度系数为30×10-6/℃,电源抑制比(PSRR)为-88 dB,电压拉偏特性为31.2×10-6/V。     

硅-金刚石系统的离子束混合和欧姆接触

用离子束混合Si(700A)/C样品,在天然Ⅱb型金刚石上形成了梯度能带接触。选用Ge~+为注入离子,在能量120keV,剂量2.0×10~(16)cm~(-2),温度700℃下进行离子束混合。Rutherford背散射显示:有3—4％的Si与金刚石混合。红外吸收谱发现了Si—C键的形成,这表明形成了Si/SiC/C的梯度结构。Ⅰ—Ⅴ特性说明了离子束混合和高温热退火有助于欧姆接触的形成。而没有经过离子束混合的样品显示了Ⅰ—Ⅴ开路特性。