Strain effects on band structure of wurtzite ZnO： a GGA ＋ U study

Band structures in wurtzite bulk ZnO/Zn1-xMgxO are calculated using first-principles based on the framework of generalized gradient approximation to density functional theory with the introduction of the on-site Coulomb interaction. Strain effects on band gap, splitting energies of valence bands, electron and hole effective masses in strained bulk ZnO are discussed. According to the results, the band gap increases gradually with increasing stress in strained ZnO as an Mg content of Znl-xMgxO substrate less than 0.3, which is consistent with the experimental results. It is further demonstrated that electron mass of conduction band （CB） under stress increases slightly. There are almost no changes in effective masses of light hole band （LHB） and heavy hole band （HHB） along [00k] and [k00] directions under stress, and stress leads to an obvious decrease in effective masses of crystal splitting band （CSB） along the same directions.     

基于改进陷阱模型的新型p型隔离层结合场板结构的4H-SiC MESFET的特性研究与优化

本文提出了一种致力于抑制表面陷阱影响的新型结构。基于能准确表征4H-SiC材料特性的物理模型和经过实验证明能较好表征表面陷阱作用机理的模型,对器件的特性进行了研究。通过与实际器件制作中主流采用的埋栅-场板结构的4H-SiC MESFET以及实验测试的器件特性的对比,本文提出的结构在整体上对器件的特性有所提高 。新结构引入的 p型隔离层能有效地抑制表面陷阱的影响并且能减小器件在大电压微波应用条件下的栅漏电容;P型隔离层结合场板结构改善了栅极边缘的电场分布,同时能减小单一使用场板结构时场板对沟道引入的附加栅漏电容; 作为微波晶体管,由于更好的抑制了表面陷阱,基于本文提出的结构的4H-SiC MESFET比埋栅-场板结构的器件具有更高的栅延迟抑制比;在实现大功率应用方面,新型结构同样能提供更高的耐压。新结构的4H-SiC MESFET的最大饱和漏电流密度为460mA/mm,在漏电压20V的栅延迟抑制比接近90%。交流特性的分析结果表明,本文提出的结构比埋栅-场板结构的器件的特征频率和最高振荡频率分别高出5%和17.8%。此外,新结构的器件能承受较高的击穿电压,进而保证了器件的大功率密度。针对本文提出的结构进行了优化,以使器件能发挥最好的微波特性并对器件的设计提供一定参考。     

CMOS反相器高功率微波脉宽扰乱效应的建模和分析

本文对受脉宽影响的过剩载流子浓度分布及高功率微波(HPM)扰乱易发性进行解析建模,并利用仿真结果和实验数据对模型进行验证。利用机理分析与模型推导,得到过剩载流子主导闩锁效应中电流放大过程的结论。结果表明,P型衬底中的过剩载流子浓度分布确与HPM脉宽有关,HPM扰乱电压阈值Vp随着脉宽增宽而减小,同时这一变化存在一个拐点,这是由于P型衬底中的过剩载流子累积效应将随着时间推移而受到抑制。文中首次提出HPM脉宽扰乱效应的物理本质是过剩载流子的累积效应。实验验证认为,Vp解析模型能够对CMOS反相器的HPM扰乱易发性进行可靠和准确的预测,并同时考虑工艺、环境温度及版图参数等因素。从模型中可以得到,版图参数LB对脉宽扰乱效应有显著影响：LB较小的CMOS反相器更容易受到HPM的扰乱,这一结论将有助于提出反相器免于HPM扰乱的加固措施。     

一种利用ADS软件设计微带带通滤波器的新方法

给出了采用ADS软件设计并优化带通滤波器的方法。该方法与传统理论设计方法相比，不但是利用仿真软件进行微带滤波器设计的一种新方法，而且可减少工作量，提高设计的准确性，降低设计成本，因而可使设计工作简单化，能够达到事半功倍的效果。     

硅基外延β-SiC薄膜在不同刻蚀气体中的等离子体刻蚀研究

用等离子体刻蚀（PE)工艺，以四氟化碳（CF4）和六氟化硫（SF6）以及它们与氧气（O2）的混合气体作为刻蚀气体分别对Si基外延生长的β-SiC单晶薄膜进行了刻蚀工艺研究。结果表明在同样刻蚀工艺条件下，以SF6＋O2作为刻蚀气体要比以CF4＋O2作为刻蚀气体具有更高的刻蚀速率；在任何气体混合比条件下经SF6＋O2刻蚀后的样品表面都不会产生富碳（C）表面的残余SiC层；而经CF4＋O2刻蚀后的样品表面是否产生富C表面残余SiC层则与气体混合比条件有关，但刻蚀后的样品表面更为细腻。文中还对不同刻蚀气体下的刻蚀产物进行了讨论比较。     

α-Fe2O3薄膜的制备、结构和气敏特性

采用等离子增强化学气相淀积工艺(PECVD)制备出了Fe₂O₃薄膜。用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了薄膜的结构、表面形貌和粒度。研究了薄膜对乙醇、液化石油气、煤气和氢气的敏感特性。结果表明所研制的薄膜对乙醇有较高灵敏度,其检测下限可达1ppm,而对液化石油气、煤气和氢气不太敏感,具有优良的选择性。     

一种低压低功耗CMOS折叠-共源共栅运算放大器的设计

设计了一种低压低功耗CMOS折叠-共源共栅运算放大器。该运放的输入级采用折叠-共源共栅结构,可以优化输入共模范围,提高增益;由于采用AB类推挽输出级,实现了全摆幅输出,并且大大降低了功耗。采用TSMC 0.18μmCMOS工艺,基于BSIM3V3 Spice模型,用HSpice对整个电路进行仿真,结果表明:与传统结构相比,此结构在保证增益、带宽等放大器重要指标的基础上,功耗有了显著的降低,非常适合于低压低功耗应用。目前,该放大器已应用于14位∑-Δ模/数转换电路的设计中。     

双槽电化学腐蚀法制备多孔硅的研究

论述了多孔硅的特点和制备方法,简单介绍双槽电化学腐蚀法的特点,并采用双槽电化学腐蚀法成功制备了多孔硅。多孔硅的扫描电镜(SEM)照片表明,孔径尺寸小,均匀性好,腐蚀结构规则。实验结果表明,衬底导电类型影响着多孔硅的制备条件。     

考虑热电耦合效应的缓冲器插入功耗优化

为了改善芯片的功耗和温度特性,提出了一种缓冲器插入功耗优化方法.该方法基于延时、功耗和温度三者之间的热电耦合效应,给出了相应的延时、功耗和热模型;通过在允许的范围内牺牲部分延时来优化功耗,并在优化过程兼顾温度对延时和功耗的影响以及互连电感效应对延时的影响,利用Matlab软件求得最佳优化结果.采用该方法针对65 nm和45 nm工艺节点的缓冲器插入进行分析和验证的结果表明了其有效性.文中同时指出忽略互连电感效应会低估芯片的优化稳态功耗和温度.     

陶瓷衬底上淀积薄膜α－Fe_2O_3材料的微结构和气敏特性研究

本文用常压化学气相淀积（ＡＰＣＶＤ）工艺在陶瓷衬底上成功地制备出了具有超微粒结构的α－Ｆｅ_２Ｏ_３气敏薄膜．对所制备的薄膜进行了Ｘ射线衍射分析和扫描电子显微分析（ＳＥＭ）．研究了淀积工艺条件对α－Ｆｅ_２Ｏ_３薄膜的粒度的影响．气敏特性研究表明，用ＡＰＣＶＤＩ艺制备的超微粒α－Ｆｅ_２Ｏ_３薄膜对烟雾呈现出很高的灵敏度和良好的选择性，这种薄膜可用于感烟探测器．