GaAs 10 bit DAC的抗辐射设计和实验

通过分析砷化镓(GaAs)器件的电离辐射剂量率辐照机理和效应,结合电路结构,描述了砷化镓10 bit数模转换器(DAC)的电离辐射剂量率辐射效应、抗辐射设计和辐照实验。在电路设计上,10 bit DAC由两个5 bit DAC组成,通过芯片内部合成10 bit DAC,有效降低了芯片面积和制造工艺难度;通过分析电路的电离辐射剂量率辐射效应,针对敏感电路进行局部电路的抗辐射设计,提高电路抗辐射能力;结合实验条件和器件引线分布,设计合理的辐照实验方案,开发辐照实验电路板,进行辐照实验,获得科学的实验结果,验证电路的抗辐射能力。实验结果表明该数模转换器能够抗3×1011rad(Si)/s剂量率的瞬时辐照。     

小开距下直流真空断路器介质恢复试验及分析

介绍了一种能在小开距下分断高上升率短路电流的方法,并就其真空介质恢复特性展开试验研究。设计了等效真空介质恢复试验方案,从燃弧能量与零电压恢复时间两方面对真空介质恢复过程进行分析,得到直流真空断路器短路分断控制方法的设计依据。研制了额定1 000V/800A直流真空断路器试验样机,可在小于1ms内成功分断上升率约为20A/μs的短路电流,并将电流峰值限制在8kA以内。试验结果证明了所提出的小开距下分断高上升率短路电流的方法有效、可行。     

高世代线TFT-LCD面板对盒精度的提升

对盒精度提升是高世代TFT-LCD面板生产线产品小型化、薄型化、高PPI(300+)与高开口率升级的必备核心技术。通过阵列(Array)与彩膜(CF)关键位置/尺寸匹配性优化与离散性优化,首次尝试阵列关键位置精度(TP)非线性补正功能,并钻研成盒(Cell)过程中基板翻转稳定化、封框胶设计与涂布工艺优化,实现电视机、显示器、笔记本、平板电脑等产品对盒精度由7.5μm降低至5.5μm;在解决显示器产品按压Mura与平板电脑产品像素漏光的同时,对产品开口率的贡献也随着产品PPI的升高而增加,PPI 300+产品的开口率余量提高14.8%,有效提升了高世代TFT-LCD面板生产线小尺寸/高PPI产品核心竞争力、收益性和产品群组合。另外,本文建立高世代TFT-LCD面板生产线对盒精度分析方法、对策检讨及改善的标准流程,形成新产品阵列TP非线性补正和对盒辅助封框胶的设计基准。     

L波段GaN HEMT器件的研制

基于标准工艺自主研制了L波段0.5μm栅长的GaN HEMT器件。该器件采用了利用MOCVD技术在3英寸(1英寸=2.54 cm)SiC衬底上生长的AlGaN/GaN异质结外延材料,通过欧姆接触工艺的改进将欧姆接触电阻值控制在了0.4Ω·mm以内,采用场板技术提高了器件击穿电压,采用高选择比的刻蚀工艺得到了一定倾角的通孔,提高了器件的散热能力及增益。结果表明,采用该技术研制的两胞内匹配GaN HEMT器件在工作频率1.5~1.6 GHz下,实现了输出功率大于66 W、功率增益大于15.2 dB、功率附加效率大于62.2%。     

SOC的现状与发展

介绍了SOC,MEMS,MCM的进展,对SOC的设计、IP芯核开发方面作了简要说明,提出了我国在SOC领域应开展的工作。     

GaAs专用电路CAD软件

介绍了一套砷化镓专用电路ＣＡＤ软件，它可完成砷化镓器件模拟、器件模型参数提取、电路模拟、版图编辑、ＰＧ带生成的全过程设计。     

一种螺旋巴伦结构的毫米波二倍频器MMIC设计

基于GaAs肖特基二极管工艺,研制了一款无源毫米波二倍频器单片微波集成电路(MMIC).该电路的拓扑结构包含并联二极管对,输入巴伦和输入、输出匹配电路,其中输入巴伦为螺旋型Marchand巴伦,使电路输入输出端具有奇偶次谐波相互隔离的特点,不仅抑制了输出奇次谐波,而且增加了线间的耦合,显著减小了芯片的面积.在设计软件对电路进行仿真优化的基础上,经过实际流片并对芯片进行了测试,实现了输入功率为15 dBm时,输出频率在44～60 GHz处,输出功率大于-1 dBm,变频损耗小于16 dB,对基波和各次谐波抑制度大于30 dBc的技术指标.芯片实际尺寸为1.45 mm×1.1 mm.     

小型化三维发夹型LTCC宽带带通滤波器

利用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺,通过通孔互联实现了三维结构的发夹型宽带带通滤波器。该结构将谐振单元的横向尺寸转移到z轴方向实现,有效减小了滤波器的尺寸并且谐振器间的耦合系数为传统结构的1.6倍。利用五个谐振器结构实现较宽的频带(>30%)和较好的选择特性。设计并实际制作了中心频率10 GHz的LTCC带通滤波器,3 dB带宽为8.8～12.1 GHz,实测指标与设计仿真结果较为吻合。     

超快响应GaN半导体光导开关的研制

半导体光导开关(PCSS)利用半导体材料的高耐压、快速响应与高迁移率等特性,可产生大功率超窄脉冲信号。利用半绝缘GaN材料制备了异面斜对电极PCSS,通过去除芯片侧边金属化合物来减小暗态电阻,提升了PCSS暗态耐压并降低暗态漏电,采用绝缘导热封装提升器件的耐压与可靠性,研制了快拆式测试电路与夹具,实现储能、触发与低寄生同轴输出功能,提升了高频测试准确度与高频响应能力。搭建了高压宽带PCSS测试系统,测量开关线性工作特性,在5 kV偏置电压、触发激光脉冲波长为532 nm、能量为5 mJ下,GaN PCSS在50Ω负载上输出超快脉冲信号电压峰峰值大于2 kV,脉冲信号上升沿小于88 ps。