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Volume 23, Issue 8, Aug 2002

    CONTENTS

  • SOC中Data-Path布图设计面临的挑战(英文)

    经彤, 洪先龙, 蔡懿慈, 许静宇, 杨长旗, 张轶谦, 周强, 吴为民

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 785

    Abstract PDF

    目前所设计的系统级芯片 (SOC)包含有多个 data- path模块 ,这使得 data- path成为整个 G大规模集成电路 (GSI)设计中最关键的部分 .以往的布图理论及算法在许多方面已不能满足 data- path布图设计的需要 ,这主要是由于传统的布图工具没有考虑 data- path所特有的电路结构特点 . Data- path具有规整的位片结构 ,具有很高的性能指标要求 ,如对于时延、耦合效应和串扰等性能都有严格的要求 .此外 ,data- path中还存在大量成束状结构的 BUS线网 .文中提出了 data- path布图设计所面临的挑战 .从介绍 data- path布图的基本问题入手 ,重点分析了 data- path

  • 非晶硅薄膜瞬态光电导的光致变化(英文)

    张世斌, 孔光临, 徐艳月, 王永谦, 刁宏伟, 廖显伯

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 794

    Abstract PDF

    研究了非晶硅薄膜的瞬态光电导的光致变化情况 .用通常的非晶态半导体的瞬态光电流的乘方规律和稳态光电导的扩展指数规律都不能对试验数据进行很好的拟合 ,而采用两个指数函数相加的形式可以对实验数据进行很好的拟合 .这表明非晶硅薄膜长时间的衰退不是由带尾态决定 ,而是由深的陷阱决定的 .两个指数函数的衰退分别对应于距导带 0 .5 2 e V和 0 .5 9e V的两个陷阱 ,这两个陷阱可以被指认为带隙中的荷负电中心 .光照后 ,带隙中的复合中心增加 ,导致电子寿命的减少 ,从而引起光电导的衰退 .

  • Si(100)衬底上高质量3C-SiC的改良外延生长(英文)

    孙国胜, 王雷, 罗木昌, 赵万顺, 孙殿照, 曾一平, 李晋闽, 林兰英

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 800

    Abstract PDF

    介绍了新近研制出的一种电阻加热式 CVD/ L PCVD Si C专用制备系统 ,并利用该系统以 Si H4、C2 H4和 H2 作为反应气体在直径为 5 0 m m的 Si(10 0 )衬底上获得了高质量的 3C- Si C外延材料 .用 X射线衍射和 Ram an散射技术研究了 3C- Si C外延膜的结晶质量 ,在 80~ 30 0 K的温度范围内利用 Van der Pauw方法对 1~ 3μm厚的外延膜的电学特性进行了测试 ,室温 Hall迁移率最高达到 470 cm2 / (V· s) ,载流子浓度为 7.7× 10 1 7cm- 3 .

  • Al-Si肖特基势垒诱导的光整流与双光子响应机制(英文)

    刘云龙, 贾刚, 周志雄, 陈占国, 张晓婷, 李海兰

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 805

    Abstract PDF

    通过观测硅光电二极管的双光子响应和 Al/ Si肖特基势垒处的光生电压的各向异性 ,从实验和理论两个方面证实了肖特基势垒所产生的内建电场在硅光电探测器中诱发光整流现象 ,从而推论硅光电二极管的双光子响应机制中必然存在相位失配的倍频吸收 .如果内建电场足够强 ,倍频吸收将成为双光子响应的主要机制 .这与传统的认为双光子响应就是双光子吸收的观点不同 .

  • 大功率808nm AlGaAs/GaAs宽波导量子阱激光二极管(英文)

    方高瞻, 肖建伟, 马骁宇, 冯小明, 王晓薇, 刘媛媛, 刘斌, 谭满清, 蓝永生

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 809

    Abstract PDF

    设计与制作了大功率 80 8nm Al Ga As/ Ga As宽波导激光二极管 .器件的 Al0 .3 5Ga0 .65As波导厚度提高到0 .9μm,宽波导会引起高阶模的激射 .为了抑制高阶模 ,Al0 .55Ga0 .45As限制层厚度降低到 0 .7μm ,同时确保基横模的辐射损耗在 0 .2 cm- 1 以下 .采用 MOCVD进行材料生长 ,得到了高性能的器件 ,10 0 μm条形激光二极管的最大输出达 10 .2 W.

  • 一种新型的具有简易APFC的SPIC电路(英文)

    韩磊, 叶星宁, 成民, 杨洪强

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 813

    Abstract PDF

    提出了一种新型的具有简易 APFC的单片 SPIC电路 .通过采用集成在 SPIC内部的延迟电路 ,使有 APFC电路的总线电压由 6 0 0 V下降为 40 0 V.在电路中 ,采用长沟道的 NMOS管来代替大电阻以节省版图面积 .在保证所需的功率因数的情况下 ,总线电压的下降可以直接导致功率开关器件的比导通电阻下降 ,减小功率器件的损耗 ,提高电路的效率 .同时 ,总线电压下降 ,也使电路成本降低 .此外 ,还同时设计了相应的高压过压保护电路 .理论分析与模拟结果都证明该设计是正确的和有效的 .

  • 利用响应表面方法的器件稳健性设计(英文)

    谢晓锋, 鲁勇, 张文俊, 杨之廉

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 817

    Abstract PDF

    器件稳健性设计本质上是一个多个目标的优化问题 .将实验设计和响应表面方法相结合可用来满足减少所需的 TCAD模拟次数的强烈需求 .然而对一些非线性问题 ,RSM模型的误差可能会大到影响设计结果的有效性 .为找到可行空间 ,提出了一种考虑 RSM模型误差时 ,面向目标的多代设计方法 .通过在由当前代中的 RSM模型结果所得到的有希望空间中增加设计 ,使得模型误差减小并得到可行空间 .对 FIBMOS例子的结果显示本方法是有效的 .

  • 衬底温度对直接光CVD SiO_2薄膜特性的影响

    刘玉荣, 杜开瑛, 李观启

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 825

    Abstract PDF

    采用以低压氙 (Xe)气激发真空紫外光作光源 ,以 Si H4和 O2 作反应气体的直接光 CVD技术淀积 Si O2 薄膜 .通过椭圆偏振法、红外光谱法、C- V特性法对不同衬底温度下淀积的 Si O2 薄膜的特性进行研究 .结果表明 :衬底温度在 40~ 2 0 0℃范围内 ,薄膜的折射率在 1.40~ 1.46之间 ,在沉积膜的红外光谱中未出现与 Si— H、Si— OH相对应的红外吸收峰 .Si O2 薄膜中固定氧化物电荷密度受衬底温度影响较大 ,其最小值可达 1.73× 10 1 0 cm- 2 .

  • 硅基衬底Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_3厚膜制备的Sol-gel新方法

    王喆垚, 刘建设, 任天令, 刘理天, 李志坚

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 830

    Abstract PDF

    介绍了一种改进的制备压电厚膜的 sol- gel新方法 ,通过添加聚乙烯吡咯烷酮 (poly vinyl pyrrolidone,PVP)来抑制厚膜中裂纹的产生 .文中讨论了最大无裂纹膜厚与 PVP摩尔比及热处理的关系 ,并给出了 BST的 SEM显微照片 .

  • CdSe核辐射探测器的噪声与漏电流

    金应荣, 朱世富, 赵北君, 王雪敏, 宋芳, 李奇峰, 何福庆, 彭秀峰, 龙先灌

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 835

    Abstract PDF

    对具有金属 -半导体 -金属 (MSM)结构的 Cd Se探测器的噪声进行了实验观测 ,并对探测器中光生载流子的输运过程进行了分析 ,结果表明探测器的噪声是由从正极注入的空穴电流引起的 .因此只有改变正极接触 ,才能有效地阻止空穴注入 ,从而消除探测器噪声 .

  • 基于MOEMS技术的一种F-P光开关的设计与制作

    徐杨, 吴霁虹, 刘理天, 陈兢, 董良

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 840

    Abstract PDF

    研制了一种用于 WDM光通信系统的多层介质膜 Fabry- Perot腔结构式光开关 ,面积为 1.5 m m× 1.5 m m.光开关采用多层复合膜消除内应力 ,防止产生过度变形 ;中心的十字复合梁有利于提高机械灵敏度 ,降低驱动电压 .体硅腐蚀出的硅杯既减小了光开关的插损 ,又便于端面输入输出光纤的精确对准与固定 ,有效降低封装成本 .制成的开关转换电压为 2 0 V,关态隔离度为 87% ,开态插损为 0 .15 d B.其结构和工艺简单 ,易于与 IC工艺相结合形成规模生产 ,如增加膜的层数便能制成基于 F- P干涉仪结构的滤波器 .

  • 薄膜a-Si PIN/OLED图像传感显示器的设计与模拟

    杨恢东, 侯信, 吴春亚, 熊绍珍, 郝云, 陈有素, 郭斌

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 846

    Abstract PDF

    设计了一种将薄膜 a- Si PIN光敏传感单元与 OL ED有机发光显示单元合二为一的新型图像传感显示器件 ;通过对每个单元的分别建模以及叠层器件的串联结构特点 ,对器件单元像素的电流电压特性进行了模拟 .结果表明 :器件驱动电压的降低主要通过增大 OL ED的幂指数因子实现 ;薄膜 a- Si PIN的灵敏度对器件灵敏度有决定性的影响 ;降低 a- Si PIN隙态密度能有效地展宽器件的线性响应区域 ;器件应用领域的不同 ,对 a- Si PIN的并联等效电阻的大小有不同的要求 .

  • 宽带GaAs三栅MESFET开关模型

    陈新宇, 陈继义, 郝西萍, 洪倩, 蒋幼泉, 李拂晓, 陈效建

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 852

    Abstract PDF

    提出一种三栅 MESFET开关的模型——附加栅控开关模型 ,模型是根据三栅 MESFET开关器件的结构 ,考虑了栅极对微波信号的影响 ,适用于 MMIC开关电路的设计 ,具有很好的宽带微波特性 .器件测试值与模型模拟值吻合较好 .

  • 新型嵌入式BeNOR结构Flash存贮器

    潘立阳, 刘楷, 朱钧, 仲涛, 鲁勇, 傅玉霞

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 855

    Abstract PDF

    提出了一种能根据嵌入式应用系统容量的不同而灵活选择字节擦除和块擦除两种不同擦除模式的 Be NOR阵列结构 ,该结构采用沟道热电子注入进行“写”操作 ,采用分离电压法负栅压源极 F- N隧道效应进行擦除 .对分离电压法负栅压源极 F- N隧道效应擦除的研究表明 ,采用源极电压为 5 V,栅极电压为 - 10 V的擦除条件 ,不仅能很好地控制擦除后的阈值电压 ,而且当字线宽度小于等于 6 4时 ,源极电压导致的串扰效应能得到很好的抑制 .研究表明该结构具有编程速度高、读取速度高、可靠性高及系统应用灵活的特点 ,非常适宜于在 1M位以下的嵌入式系统中应用 .

  • 一种改进的高分辨精度的CMOS电流型排序电路

    池保勇, 石秉学

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 861

    Abstract PDF

    提出了一种改进的高分辨精度的 CMOS电流型排序电路 .该电路不需要偏置信号 ,简化了系统设计 .其电路结构简单 ,便于扩展 .利用平均值电路、减法电路、WTA电路和控制电路 ,可以使该排序电路在大输入电流下依然保持高性能 .它已经采用 0 .8μm标准 CMOS工艺成功制作 .芯片面积为 2 .38mm× 2 .0 0 m m (核心电路面积仅为1.12 m m× 0 .5 2 mm ) .测试结果表明该排序电路动态范围大、分辨精度高、准确度好、功耗低 ,可以广泛地应用于中值滤波、模式识别、神经网络、模糊逻辑等信号处理领域 ,具有很高的应用价值 .

  • 模拟大规模电路的快速频域小波配置法

    黄晟, 曾璇, 王健, 周电

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 867

    Abstract PDF

    提出了一种求解状态方程的方法 :频域快速小波配置法 .通过将状态方程转入频域求解 ,并对输出变量直接进行小波展开 .这一方法比原有的时域快速小波配置法大大减少了未知变量的数目 ,从而使计算速度和存储空间都有很大程度的改善 .由于小波函数及其反变换均有显式的数学表达式 ,这一方法在得到频域解析近似解的同时就可以获得时域解析近似解 ,无须在计算过程中进行耗时的数值积分反变换 .同时通过自适应算法的引入 ,这一方法可以有效提高计算效率 .

  • 板上芯片固化及热处理过程中表面残余应力的演变

    孙志国, 张群, 黄卫东, 蒋玉齐, 程兆年, 罗乐

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 874

    Abstract PDF

    利用硅压阻传感器实时原位地记录粘接剂固化过程中的应力变化和残余应力的分布状况 ,以及在热处理过程中应力的演化过程 .研究表明 ,若粘合剂固化后在空气中储存 2 0天 ,应力将在后续热处理过程中急剧增加 ;而固化后接着经历峰值为 15 0℃左右的热处理过程 ,则可以使残余应力稳定在一个相对低的值 .

  • GaN/GaAs(001)与GaN/Al_2O_3(0001)外延层光辅助湿法腐蚀行为的比较

    沈晓明, 张秀兰, 孙元平, 赵德刚, 冯淦, 张宝顺, 张泽洪, 冯志宏, 杨辉

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 881

    Abstract PDF

    研究了用金属有机物气相外延 (MOVPE)方法在 Ga As(0 0 1)衬底上生长的立方相 Ga N(c- Ga N)外延层的光辅助湿法腐蚀特性 ,并和生长在蓝宝石 (0 0 0 1)衬底上的六方相 Ga N (h- Ga N)外延层的光辅助湿法腐蚀特性进行了比较 .实验发现 c- Ga N膜的暗态电流和光电流的变化不同于 h- Ga N膜的腐蚀电流的变化规律 .对引起上述差异的原因进行了简单的讨论 .

  • 光致抗蚀剂曝光的虚膜插入模拟技术

    范建兴, 杨华中, 汪蕙

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 886

    Abstract PDF

    提出了在各膜层之间插入虚膜的计算方法 ,导出了相应的光学薄膜传输矩阵 .该方法使得膜与膜之间解耦 ,并便于在计算机上存储和计算薄膜的反射率、透射率以及能流密度 .对抗蚀剂曝光的计算结果表明这种技术是有效的 .

  • 紫外成像用高响应ZnS肖特基光电二极管阵列(英文)

    沈大可, 韩高荣, S Y Au, 葛惟昆, I K Sou

    Chin. J. Semicond.  2002, 23(8): 892

    Abstract PDF

    基于分子束外延 (MBE)生长技术 ,制备出了新颖的 8× 8Zn S肖特基光电二极管阵列 ,研究了制备该器件的标准光刻 ,金属沉积 ,湿化学腐蚀 ,Si O2 绝缘层沉积等一系列微电子处理工艺 .该肖特基光电二极管阵列的光谱响应截止边为 34 0 nm.在 40 0~ 2 5 0 nm的可见光盲区域 ,光电响应测试显示该器件在截止边波长处具有 0 .15 A/ W的高响应度 ,相对应的量子效率为 5 5 % .成像测试显示该器件具有良好的紫外成像特性 .

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