SOI LDMOS功率器件的研究与制备

根据REUSRF原理,对器件参数进行优化。采用与常规CMOS工艺兼容的技术,在SIMOX片上制备了薄膜SOI LDMOS功率器件。器件呈现良好的电学性能:漏极偏压5V时,泄漏电流仅为1nA;当漂移区长度为4μm时,关态击穿电压达到50V,开态击穿电压大于20V;器件的输出曲线在饱和区光滑,未呈现翘曲现象,说明体接触有效地抑制了部分耗尽器件的浮体效应。这种SOI LDMOS结构非常适合高温环境下功率电子方面的应用开发。     

一种低电压亚阈值CMOS基准电路的设计

利用负反馈技术设计了一款基于CMOS亚阈值MOS器件的低压高性能CMOS基准源电路。基于SMIC 0.18μm标准CMOS工艺,Cadence Spectre仿真结果表明：所设计的基准电路能在0.8V电压下稳定工作,输出380.4mV的基准电压;在1kHz频率范围内,电源噪声抑制比为-56.5dB;在5℃到140℃范围内,温度系数6.25ppm/℃。     

CMOS 有源像素传感器光响应分析及实验模型建立

在分析CMOS工艺中的N /P衬底光电二极管光电响应特性的基础上,提出了一个用于光电响应估算的模型.采用chartered 0.35μm 2P4M N阱工艺,设计并制造了一个三管有源像素传感器及其测试电路以获得模型的精确实验数据.根据在室光下测试得到的灵敏度(0.76 V/lx.s)和从像素中提取的电容值,可得电流密度和入射光强度之间的线性系数为7.542×10-4A/m2.lx.这个简单、精确的模型适合在设计CMOS图像传感器中,预测光电二极管和CMOS图像传感器的性能.     

衬底触发层叠式NMOS实现混合I/O静电保护机制研究

衬底触发技术可以大幅度提高大尺寸NMOS器件的ESD级别.将衬底触发技术融合到层叠式NMOS器件中来产生衬底触发层叠式NMOS器件,理论分析结果表明衬底触发技术可以提高混合电压I/O电路中层叠式NMOS器件的ESD稳健性,基于0.35μm CMOS工艺的模拟结果表明应用带有衬底触发技术的层叠式NMOS器件的HBM模型ESD级别提高约60%,这就验证了衬底触发设计对提高混合电压I/O电路的ESD级是有效的.     

Si基毫米波共面波导建模

本文阐述了毫米波CMOS集成电路的关键技术之一,Si基共面波导(CPW)的机理和等效电路模型.通过电磁仿真(HFSS软件)提取CPW的S参数并计算相应的分布参数,建立了基于硅衬底的标准0.18μm CMOS工艺的毫米波CPW模型.实现了频率可达40GHz,特性阻抗分别为36、50和70Ω的CPW元件库.     

低温红外面阵读出电路中的高性能缓冲器设计

使用chrt 0.35μm 3.3V CMOS工艺设计了用于制冷型红外面阵读出电路的高性能输出缓冲器,该缓冲器能在红外读出电路5M/s的读出速度下驱动约25pF的负载电容,在输出幅度为2V的条件下,建立时间为40ns,平均功耗为3.94mA。给出了修改chrt 0.35μm后的模型参数的仿真结果与最后的测试结果,基本满足红外读出电路的设计要求。     

基于钴硅化物电迁移现象的电熔丝器件的优化设计与研究

设计了一种完全兼容现有0.18μm标准CMOS工艺的,利用电迁移现象的,价格低廉的电熔丝器件结构.结果表明,在该结构下,通过优化参数,所获得的eFUSE器件结构,熔断后电阻高达107欧姆数量级,熔断率高达99%,解决了传统结构下中熔丝熔断后电阻太小,局部过热可能产生爆裂的问题.     

重掺杂衬底CMOS电路的衬底噪声耦合模型

本文为研究重掺杂衬底CMOS工艺中的耦合噪声建立了一个准确的衬底模型。该模型需要几个拟合的参数,可以从器件模拟或是实际测量中得到。基于CMOS0.35um工艺,设计了一个带隙电压源电路,加入衬底电阻网格模型,对比了SPICE和实际测试的结果,验证了模型准确性,并探讨了衬底噪声的特性。     

针对不同类型热敏MEMS器件的高性能前置放大器设计

针对不同应用的热敏MEMS器件的界面电路设计高性能放大器,提出建立与CMOS工艺兼容的热敏MEMS器件前置放大器的IP库的概念。通过提取相关热敏器件的典型参数,设计低功耗、低噪声且分别符合精度和速度等特殊要求的前置放大器,对3种不同结构的放大器进行分析研究,并利用Cadence软件,基于CSMC 0.5μm标准CMOS工艺库进行设计仿真。仿真结果表明:3种不同结构的放大器可以用于相应性能要求的热敏MEMS器件中。     

p+Si/Au热电堆式气体流量传感器一维模型及其应用

为了优化热电堆式气体流量传感器的结构参数使其灵敏度达到最佳,建立了一个一维数学模型,此模型能够快速反映当器件关键尺寸变化时传感器输出电压的变化,有限元仿真软件结果证实了此一维模型的有效性。并利用此模型对一系列器件关键参数进行仿真分析,结合工艺参数得到了一个最优化的器件尺寸。根据这一尺寸制造了一个p+Si/Au热电堆式气体流量传感器以进一步验证一维模型。测试得到的传感器归一化灵敏度为481 [mV/(m/s)]/W。此参数比之前的工作高出数倍。此外,测试所得的输出电压曲线与一维模型仿真的曲线一致性也较好,进一步证明了这一一维模型的正确性。