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Volume 23, Issue 12, Dec 2002

    CONTENTS

  • 稀磁半导体Zn_(1-x)Co_x Se中的电子云延伸效应及压力对电子云延伸效应的影响(英文)

    欧阳楚英, 雷敏生

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1233

    Abstract PDF

    通过对 Co2 + 自由离子的 3D电子径向波函数进行分析 ,引入了一个电子云延伸效应修正因子κ来修正这一波函数 ,从而得到了稀磁半导体 Zn1 - x Cox Se晶体中 Co2 + 受到了晶体场作用的 3D电子径向波函数 .应用这一修正后的波函数 ,计算了 Zn1 - x Cox Se晶体的光谱跃迁 .从物理学的本质出发 ,考虑了高压力对电子云延伸效应修正因子κ的影响 ,并且计算了 Zn1 - x Cox Se晶体吸收谱的压力蓝移谱 ,得到的蓝移率为 d E/ dp=0 .4 5 m e V / GPa

  • GaN在Si(001)上的ECR等离子体增强MOCVD直接生长研究(英文)

    徐茵, 顾彪, 秦福文, 李晓娜, 王三胜

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1238

    Abstract PDF

    研究了用电子回旋共振 (ECR)等离子体增强金属有机物化学气相沉积 (PEMOCVD)技术在 Si(0 0 1)衬底上 ,低温 (6 2 0~ 72 0℃ )下 Ga N薄膜的直接外延生长及晶相结构 .高分辨透射电镜 (HRTEM)和 X射线衍射 (XRD)结果表明 :在 Si(0 0 1)衬底上外延出了高度 c轴取向纤锌矿结构的 Ga N膜 ,但在 Ga N/ Si(0 0 1)界面处自然形成了一层非晶层 ,其两个表面平坦而陡峭 ,厚度均匀 (≈ 2 nm) .分析认为 ,在初始成核阶段 N与 Si之间反应所产生的这层 Six Ny非晶层使 Ga N的 β相没有形成 .XRD和原子力显微镜 (AFM)结果表明 ,衬底表面的原位氢等离子体清洗 ,Ga N初始

  • 微电子机械器件压膜空气阻尼的一般化雷诺方程(英文)

    鲍敏杭, 孙远程, 杨恒, 王跃林

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1245

    Abstract PDF

    推导建立了一个用于微电子机械 (MEMS)器件压膜空气阻尼的一般化微分方程 .该方程很好地解决了分析有限尺寸孔板的边界和孔板的厚度对压膜阻尼的影响的困难 .结合边界条件求解该方程可以得到各种压膜阻尼结构中的阻尼压强分布和阻尼力 .以长条板为例得到了有限宽度和有限厚度孔板压膜阻尼的压强分布和阻尼力的解析解 ,在非孔板的条件下该解退化为一般传统雷诺方程的解 ,而在无限大薄孔板的极端条件下 ,该解也与传统雷诺方程在此条件下的解相一致 ,进一步证明了该方程的正确性 .因此 ,该一般化的雷诺方程为 MEMS器件的压膜阻尼设计提供了有效的手段

  • 4H-SiCN离子注入层的特性(英文)

    王守国, 张义门, 张玉明, 杨林安

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1249

    Abstract PDF

    研究了在 4 H- Si C p型外延层上用 N离子注入制备 n型层的方法及其特性 ,注入层的浓度分布用蒙特卡罗分析软件 TRIM进行了模拟 .为了测试注入层的特性 ,制备了横向肖特基二极管和 TL M(transfer length m ethod)结构 .测得的 N激活浓度为 3.0× 10 1 6 cm- 3,计算出激活率为 0 .0 2 .注入层方块电阻为 30 kΩ/□ ,电阻率为 0 .72 Ω·cm,并计算出电子迁移率为 30 0 cm2 / (V· s) .

  • 非线性自动压扩的开关电流电路行为级建模方法(英文)

    王伟, 曾璇, 陶俊, 苏仰峰, 唐璞山

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1254

    Abstract PDF

    提出了一种新的基于非线性压扩函数自动构造的开关电流电路行为级建模方法 ,从而简化电路的建模和仿真 .与原有的建模方法相比 ,该方法不仅可以对模型的误差分布进行有效地调控 ,而且能够降低模型的误差 .为了验证本文所提出的行为级建模方法 ,对几种开关电流电路进行了建模和模拟试验 .

  • 集成低功耗CMOS压控振荡器及其二分频器(英文)

    池保勇, 石秉学

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1262

    Abstract PDF

    实现了应用于无线局域网收发机的集成低功耗 CMOS压控振荡器及其二分频器 .压控振荡器是由在片对称螺旋型电感和差分容抗管组成的 L C负阻型振荡器 ,而二分频器采用了 IL FD结构 .由于采用了差分 L C元件和 IL -FD技术 ,整个电路的功耗很低 .该电路已经用 0 .18μm CMOS工艺实现 .测试结果表明该电路能产生低相位噪声的 3.6 / 1.8GHz双带本振信号 ,并具有很宽的可控频率范围 .当电源电压为 1.5 V时 ,该电路消耗了 5 m A的电流 .芯片面积为 1.0 m m× 1.0 m m.

  • 亚50nm自对准双栅MOSFET的结构设计(英文)

    殷华湘, 徐秋霞

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1267

    Abstract PDF

    描述了一种用综合性方法设计的亚 5 0 nm自对准双栅 MOSFET,该结构能够在改进的主流 CMOS技术上实现 .在这种方法下 ,由于各种因素的影响 ,双栅器件的栅长、硅岛厚度呈现出不同的缩减限制 .同时 ,侧面绝缘层在器件漏电流和电路速度上表现出特有的宽度效应 .建立了关于这种效应的模型 ,并提供了相关的设计指导 .另外 ,还讨论了一种新型的沟道掺杂设计 ,命名为 SCD.利用 SCD的 DG器件能够在体反模式和阈值控制间取得较好的平衡 .最后 ,总结了制作一个 SADG MOSFET的指导原则

  • 基于第一性原理计算的C、Si、Ge的原子间相互作用势及晶格动力学

    刘英, 陈难先

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1275

    Abstract PDF

    运用第一原理赝势技术 ,计算了金刚石结构晶体 C、Si、Ge的结合能曲线以及总能随晶格畸变的变化 .根据陈氏三维晶格反演得到了 C- C、Si- Si、Ge- Ge的原子间相互作用对势 ;根据弹性系数的计算结果 ,确定了原子间相互作用的 MSW(m odified Stillinger- Weber)三体势参数 ;晶格动力学的计算结果和实验结果能够较好地符合 .给出了一种基于第一性原理的计算、无参数调节地确定原子间相互作用势的技术路线 ,同时也给出了一种无参数调节地计算金刚石结构晶体晶格动力学的方法

  • GaInNAs/GaAs量子阱的光致发光谱和光调制反射谱

    梁晓甘, 江德生, 边历峰, 潘钟, 李联合, 吴荣汉

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1281

    Abstract PDF

    研究了 Ga In NAs/Ga As多量子阱在不同温度和激发功率下的光致发光 (PL )谱以及光调制反射 (PR)谱 .发现 PL谱主发光峰的能量位置随温度的变化不满足 Varshni关系 ,而是呈现出反常的 S型温度依赖关系 .进一步测量 ,特别是在较低的激发光功率密度下 ,发现有两个不同来源的发光峰 ,它们分别对应于氮引起的杂质束缚态和带间的激子复合发光 .随温度变化 ,这两个发光峰相对强度发生变化 ,造成主峰 (最强的峰 )的位置发生切换 ,从而导致表观上的 S型温度依赖关系 .采用一个基于载流子热激发和出空过程的模型来解释氮杂质团簇引起的束缚态发光峰的温度依赖关

  • 微氮硅单晶中的空洞型原生缺陷

    余学功, 杨德仁, 马向阳, 李立本, 阙端麟

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1286

    Abstract PDF

    研究了掺氮和不掺氮直拉硅单晶中 ,空洞型原生缺陷 (voids)的分布行为和其退火性质 .从两种晶体不同位置取样 ,观察与大尺寸 voids相关的流水花样缺陷 (FPD)沿晶体轴向的分布 ,然后在 10 5 0~ 12 5 0℃下 Ar气中退火不同时间 .实验结果表明在掺氮直拉硅中与较大尺寸 voids相关的 FPD缺陷的密度大量减少 ,其体内这种 FPD缺陷的退火行为与不掺氮直拉硅一样 ,在高温下才能被有效的消除 .这表明在直拉硅中掺氮可以抑制大尺寸的 voids的产生 ,而且掺氮硅中 voids的内壁也有氧化膜存在

  • 脉冲激光沉积法生长Zn_(1-x)Mg_xO薄膜

    邹璐, 叶志镇, 黄靖云, 赵炳辉

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1291

    Abstract PDF

    采用脉冲激光沉积法 ,生长出没有组分偏析 ,晶体质量好的 Zn1 - x Mgx O薄膜 (x=0 .2 ) .研究了衬底温度对Zn0 .8Mg0 .2 O薄膜晶体质量、晶粒度大小的影响 ,发现最佳衬底温度为 6 5 0℃左右 .对 Zn0 .8Mg0 .2 O薄膜进行了光致发光分析 ,发现相对 Zn O晶体有 0 .4 e V的蓝移

  • 发光二极管外延片质量控制的新方法

    苏哲, 董占民, 韩立, 陈浩明

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1295

    Abstract PDF

    介绍了一种利用新型发光二极管外延片光致发光光谱在线检测仪对 Ga P发光二极管外延片进行在线无损检测和质量控制的方法 .通过对检测结果的统计分析 ,得出了对生产工艺的改进意见 .最终实现了提高 Ga P外延片质量的目的

  • 微型电磁继电器的制作和仿真分析(英文)

    张宇峰, 李德胜

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1298

    Abstract PDF

    介绍了一种基于 MEMS技术的微型电磁继电器的制作过程和仿真分析 .这种微继电器的大小约是 4 m m×4 m m× 0 .5 m m,主要采用普通的微加工技术来完成全部制作工艺 .与传统继电器相比 ,这种继电器采用平面线圈来代替螺线管线圈 ,有利于 MEMS工艺 ,并且提出了一种双支撑的悬臂梁结构做为活动电极 ,具有较高的灵敏性和稳定性 .另外 ,还进行了一些有关线圈通过激励电流后对活动电极产生电磁力的理论计算和仿真分析 ,利用这些结果可以对这种电磁继电器的结构和参数进一步优化

  • 硅基二氧化硅波导的双折射效应补偿理论分析

    邓晓清, 杨沁清, 王红杰, 胡雄伟, 王启明

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1303

    Abstract PDF

    使用有限元方法分析了硅基二氧化硅波导的两种偏振补偿方法的可行性 .结果表明采用应力释放槽和调节上包层热膨胀系数都可改善波导的偏振相关性 .采用应力释放槽可以释放波导中的由于硅衬底与二氧化硅热膨胀系数失配造成的压应力 ,可以影响芯区附近的应力分布 ,但是只有释放槽的深度达到一定值时才能改善波导的偏振相关性 ,增大槽的宽度也在一定程度改善偏振相关性 ,但效果较差 .调节波导上包层的热膨胀系数可以很好的解决波导的偏振相关问题 ,而调节波导的其它层的热膨胀系数对波导的偏振相关作用较小 .

  • 载流子吸收对SOI Mach-Zehnder干涉型电光调制器性能的影响

    严清峰, 余金中

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1308

    Abstract PDF

    分析了载流子吸收对 SOI材料制作的 Y分支型 Mach- Zehnder干涉型电光调制器 /开关性能的影响 ,并提出了改进器件性能的一些措施

  • 基于FD-BPM方法的阵列波导光栅模拟

    周勤存, 戴道锌, 何赛灵

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1313

    Abstract PDF

    给出了一种采用 FD- BPM方法对整个阵列波导光栅 (AWG)器件进行方便而精确地模拟的方法和一个AWG设计实例的模拟结果 ,并对模拟结果进行了分析 .由模拟得到的器件基本参数与实际设计值符合得很好

  • 一种500MHz 32×32bit高速五端口CMOS寄存器堆

    王佳静, 华林, 沈泊, 李文宏, 章倩苓

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1320

    Abstract PDF

    采用 0 .35 μm CMOS工艺 ,实现了一个 5 0 0 MHz、32× 32 bit的高速五端口寄存器堆 .它可以同时进行二个写操作和三个读操作 ,并且在同一时钟周期完成先写后读 .在电流工作方式下 ,通过设计优化的存储单元、新型高速电流灵敏放大器以及一种灵敏放大器控制信号产生电路 ,提高了寄存器堆的读取速度 .另外还采用了 TSPC(truesingle- phase clock) - D触发器等高速技术来进一步加快读取速度 ,电路仿真结果表明该寄存器堆的读取时间为1.85 ns.

  • 静态绝热CMOS记忆电路和信息恢复能力

    刘莹, 方振贤

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1326

    Abstract PDF

    通过等效电路分析、考虑参数选取和整体时序电路的实现 ,提出具有信息恢复能力的静态绝热 CMOS记忆电路 .认为整体绝热电路结构最好融合输入、输出电路和记忆电路、时序电路为一体 ,由主触发器集合和从触发器集合相互连接构成 ,其中含有输出和反馈从触发器 .采用绝热取样输入电路实现信息记忆单元接收代码和保存信息时将信息单元与外输入隔离 .还设计出 5 4 2 1BCD码 10进制和 7进制可变计数器 (带有进位输出从触发器和反馈清 0从触发器 ) ,用计算机模拟程序检验电路的正确性

  • 可综合算术运算单元的性能建模及VLSI结构优化

    沈泊, 章倩苓

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1332

    Abstract PDF

    提出了一种可综合算术运算单元的性能评估与建模方法 .该方法以单位门面积及延迟模型为基础 ,在设计的早期即可估算电路的面积、延迟等性能指标 ,从而便于设计者进行 VL SI结构的优化 ,避免设计叠代 ;并以算术运算中最典型的二进制加法器为例 ,研究如何利用该模型对电路的 VL SI实现结构进行评估、优化 ;理论分析的结论与电路的实现结果吻合 ,验证了该方法的有效性

  • 一种新的标准单元增量式布局算法(英文)

    李卓远, 吴为民, 洪先龙, 顾钧

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(12): 1338

    Abstract PDF

    提出了一种新的增量式布局方法 W- ECOP来满足快速调整布局方案的要求 .与以前的以单元为中心的算法不同 ,算法基于单元行划分来进行单元的插入和位置调整 ,在此过程中使对原布局方案的影响最小 ,并且尽可能优化线长 .一组从美国工业界的测试例子表明 ,该算法运行速度快 ,调整后的布局效果好

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