融合与竞争:数字化时代的主旋律(上)——2000年国际消费电子大展印象

<正> 全球最重要的国际消费电子大展CES2000于今年1月6日至9日在美国拉斯维加斯如期举行。在总面积相当于22个足球场那么大的各展馆里,汇聚了世界各地1500多家厂商的最新产品。纵观此次展会,我们能够深切地感受到世界信息电子产业发展的两大趋势,一是“融合”,包括视与听的融合,AV与Hi-Fi的融合,软件与硬件的融合,电视、电信、电脑的融合,家电业、通讯业、网络业的融合等;二是“竞争”,几乎每一种主流产品,都有不同技术或多种规格共存。究竟谁能够成为市场的主宰成为新世纪的悬念。     

用1／f噪声表征MOSFET的负温偏不稳定性

负温偏不稳定性是ＭＯＳ顺件最重要的可靠问题之一。本文实验上发现ＭＯＳＦＥＴ的Ａ／ｆ噪声与其负温偏不稳定性相关，初始１／ｆ噪声谱密度正比于负温偏应力下的跨导退化量。     

顶级视听器材的一面旗帜——THX Ultra 2规范

美国卢卡斯影业公司制定的THX作为电影高保真视听系统的认证规范,如今已经成为高品质影音设备、高品质电影软件和高品质放映环境的公认标志。该公司于1982年开始制定并实施商业影院的THX认证,1990年开始制定并实施     

光电耦合器件g-r噪声模型

在宽范围偏置条件下,测量了光电耦合器件的g-r(产生-复合)噪声.实验结果表明,随着偏置电流的增加,g-r噪声逐渐向高频移动,其噪声幅值呈现先增加后减小的变化规律.通过测量前级噪声和后级噪声,发现光电耦合器件g-r噪声来源于后级的光敏三极管.基于载流子数涨落机制,建立了一个光电耦合器件g-r噪声的定量分析模型.实验结果和本文模型符合良好.     

一种新的Halo掺杂圆柱围栅MOSFET阈值电压解析模型

通过在圆柱坐标系中精确求解泊松方程,建立了全新的Halo掺杂圆柱围栅MOSFET静电势,电场以及阈值电压的解析模型。与采用抛物线电势近似法得到的解析模型相比,当沟道半径远大于氧化层厚度时,新模型更为精确。模型还考虑了Halo区掺杂浓度、氧化层厚度以及沟道半径对器件阈值电压特性的影响。结果表明,采用中等程度的halo区掺杂浓度、较薄的栅氧化层以及较小的沟道半径可以有效改善器件的阈值电压特性。解析模型与三维数值模拟软件ISE所得结果高度吻合。     

用于PDP扫描驱动芯片的低成本VDMOS及其兼容工艺

给出了采用硅外延BCD工艺路线制造的低成本的VDMOS设计,纵向上有效利用17μm厚度的外延层,横向上得到的VDMOS元胞面积为324μm2,工艺上简化为18次光刻,兼容了标准CMOS、双极管和高压p-LDMOS等器件.VDMOS测试管的耐压超过200V,集成于64路170 PDP扫描驱动芯片功率输出部分,通过了LG-model42v6的PDP上联机验证.     

一种基于0.18μm CMOS工艺低功耗多频点兼容GNSS卫星导航系统接收机射频前端模块设计

本文介绍了一种全集成的L波段多频点全球卫星导航系统(Global navigation satellite system, GNSS)接收机的射频前端模块的设计和实现.该模块采用了低中频,单射频通道的设计,包括一级低噪声放大器,一级下变频器以及多相滤波器和求和电路.其中低噪声放大器采用改进的带有源极负反馈的共源共栅极结构,并保证多频点兼容且共用片外匹配网络,并通过开关进行不同工作频点的切换.另外重新设计了可用于宽带的双平衡混频器作为下变频器,其在增益,噪声和线性度等方面进行了改进.采用TSMC 0.18μm 1P4M RF CMOS进行流片,对兼容1.27GHz和1.575GHz双模低中频射频前端模块结构进行相关设计的验证.相关测试表明,对于两个工作频点,本模块可以分别提供约45dB或43dB增益,噪声系数为3.35dB或3.9dB.同时,该模块在1.8V电压下电流为11.8mA到13.5mA. 射频模块的面积仅为1.91×0.53 mm²而整体芯片面积为2.45×2.36 mm².完全满足卫星导航接收机的应用需求.     

光电耦合器件g-r噪声模型

在宽范围偏置条件下，测量了光电耦合器件的g-r（产生-复合）噪声．实验结果表明，随着偏置电流的增加，g-r噪声逐渐向高频移动，其噪声幅值呈现先增加后减小的变化规律．通过测量前级噪声和后级噪声，发现光电耦合器件g-r噪声来源于后级的光敏三极管．基于载流子数涨落机制，建立了一个光电耦合器件g-r噪声的定量分析模型．实验结果和本文模型符合良好．     

无源UHF RFID标签的低成本阻抗匹配网络设计

提出了一种符合ISO/IEC18000-6C标准的无源RFID(射频识别)标签的低成本阻抗匹配网络。该设计基于复功率波反射系数的概念,修正芯片输入阻抗,在片内添加阻抗匹配电路。通过变化芯片阻抗和天线共轭匹配及失配间切换,有效完成信号的调制反射。提出的电路结构简单,易于实现,在读写器、标签天线和芯片之间实现了功率传输的最大化,提高了芯片输入电压以及读写器对标签反射信号的识别率。采用该阻抗匹配网络的芯片基于chartered 0.35μm CMOS工艺实现。测试结果表明,在923MHz频带下,倍压电路输出可达1.47V,标签满足系统设计要求。     

散粒噪声用于纳米电子器件与结构的量子效应表征

论述了纳米电子器件与结构中散粒噪声的产生机理和影响因素,表明散粒噪声与输运过程密切相关,按照噪声功率谱的幅值大小将散粒噪声分为泊松散粒噪声、亚泊松散粒噪声和超泊松散粒噪声四类。将散粒噪声的这些规律应用于纳米电子器件和结构,可表征不同器件与结构中的量子效应。利用散粒噪声已经成功检测到无序导线中的开放通道与量子点混沌腔中的波动性,测量出超导体与分数量子霍尔效应中的准粒子电荷。将散粒噪声用于检测纠缠态对量子计算具有重要的意义,自旋相干输运的检测是自旋电子学的重要研究课题。