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Volume 24, Issue 5, May 2003

    CONTENTS

  • 用氧化多孔硅作牺牲层制备硅基电容式微传声器(英文)

    宁瑾, 刘忠立, 刘焕章, 葛永才

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 449

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    提出了一种新的工艺方法制备硅基电容式微传声器.用氧化多孔硅作牺牲层制备空气隙,用约15μm厚的浓硼掺杂硅作为微传声器的刚性背极板.采用该方法制备的微传声器,在50 0 Hz至11k Hz的工作频率下,灵敏度范围为-55d B(1.78m V/Pa)到-4 5d B(5.6m V/Pa) ,随着频率的升高,灵敏度呈上升趋势,截止频率超过2 0 k Hz

  • 双层有机电致发光器件有机层厚度优化的数值研究(英文)

    彭应全, 张磊, 张旭

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 454

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    在陷阱电荷限制电流传导理论的基础上,提出了双层有机电致发光器件的数值模型,研究了结构为“阳极/空穴输运层( HTL) /发光层( EML) /阴极”的器件中电流密度和量子效率随有机层的特征陷阱能量、陷阱密度和载流子迁移率的依赖关系.研究发现,对于给定的HTL 和EML 的特征陷阱能量、陷阱密度和载流子迁移率,存在一个最优的HTL 和EML 之间的厚度比率,在此最优厚度比下,器件的电流密度和量子效率达到最大.通过有机层厚度的优化,器件的电流密度和量子效率可提高多达两个数量级.另外,还研究了最优厚度比随有机层特征陷阱能量、总陷阱密度和载流子迁移率之间的

  • 薄膜SOI温度传感器中的少数载流子排斥效应(英文)

    李斌, 黎沛涛, 刘百勇, 郑学仁

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 461

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    在薄膜SOI衬底上制备普通电阻结构的硅温度传感器,并具有令人满意的特性:即使在0 .1m A的低偏置电流下,器件的最高温度工作温度仍能达到5 5 0℃.实验结果分析说明,当硅膜足够薄时,普通电阻结构中可表现出较强的少数载流子排斥效应,大大提高了本征转折温度,从而提高器件的最高工作温度.同时,由于薄膜SOI温度电阻的结构对器件最高工作温度的影响不大,因而传感器的器件结构可以根据需要来选择.

  • 用CMOS工艺实现非接触IC卡天线的集成化设计(英文)

    倪昊, 徐元森

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 466

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    论述了用CMOS工艺实现非接触式IC卡天线的集成化需要考虑的各个方面,建立了集成天线的模型,给出了合理的设计方案,并通过实验验证了模型和设计方案.实验结果表明,采用片上天线完全可以提供非接触式IC卡工作所需要的能量.在频率为2 2 .5 MHz、感应强度为6×10 - 4 T的磁场中,面积为2 m m×2 mm的集成天线可以为10 kΩ的负载提供1.2 2 5 m W的能量.

  • 用于2.4GHz无线局域网收发机的CMOS混频器(英文)

    池保勇, 石秉学

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 472

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    描述了采用CMOS工艺技术,用于2 .4GHz无线局域网收发机的上变频器/下变频器的实现.由于采用class-AB类工作模式的输入级,该下变频器具有很高的线性度.同时,该输入级也完成了输入阻抗匹配和单端信号到差分信号的转换功能.它们采用0 .18μm CMOS工艺实现.为了说明它们的性能,文中给出了每个模块的测试结果.

  • GaP_(1-x)N_x混晶的光致发光谱

    高玉琳, 吕毅军, 郑健生, 张勇, A Mascarenhas, 辛火平, 杜武青

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 476

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    通过Ga P1 - x Nx( x=0 .0 5 %~3.1%)混晶的低温光致发光( PL )谱,探讨了N在不同组分Ga Nx P1 - x混晶的发光特性中所起的作用.在低组分( x =0 .0 5 %~0 .81%)下,Ga Nx P1 - x的PL谱由NNi 对及其声子伴线的发光组成;在高组分( x≥1.3%)下,NNi 对之间相互作用形成的与N有关的杂质带导致了Ga Nx P1 - x混晶的带隙降低.同时,在x=0 .12 %的Ga Nx P1 - x中,得到了清晰的NN3 零声子线及其声子伴线,从而直接证实了NN3具有与孤立N中心完全相似的声子伴线.

  • 玻璃中半导体CdSSe量子点的界面态发光

    吴畅书, 田强, 刘惠民, 王一红, 桑丽华

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 481

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    研究了玻璃中半导体Cd SSe量子点的界面态发光.在10 K温度下,通过PL 和吸收光谱实验,研究了半导体Cd SSe量子点,并进行了变温测量.分析了半导体量子点的量子尺寸效应、温度对PL 和吸收光谱的影响.实验发现PL 谱中在1.84e V和1.91e V有两个尖锐的发光峰,且峰位不随量子点尺寸大小变化而漂移,这是来源于与量子点尺寸无关的界面态的发光;同时,界面态的发光强度应与量子点半径成反比,实验结果与之相符.

  • 形变超晶格的位错模型与粒子的退道效应

    罗诗裕, 周小方, 林钧锋, 马如康, 邵明珠

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 485

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    引入位错模型讨论粒子的退道效应.把超晶格的沟道偏折等效为位错引起的沟道弯曲,并对刃型位错的退道行为作了具体分析.利用正弦平方势,把粒子运动方程化为具有外力矩的摆方程,用能量法分析了系统的相平面特征,导出了系统的退道系数.

  • 大直径直拉硅片的快速热处理

    余学功, 马向阳, 杨德仁

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 490

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    主要研究了快速热处理( RTP)对大直径直拉( CZ)硅片的清洁区( DZ)和氧沉淀的影响.通过在Ar、N2 、O2 三种不同气氛中,在不同温度下RTP发现在大直径CZ硅片中氧沉淀的行为及DZ的宽度与RTP的温度、气氛有很大关系.在实验的基础上,讨论了在大直径CZ硅中RTP对氧沉淀和DZ的影响机理.

  • 铁磁/半导体异质结材料MnSb/Si的物理气相沉积生长

    彭长涛, 陈诺夫, 张富强, 林兰英

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 494

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    采用一种新的生长铁磁/半导体异质结材料的方法——物理气相沉积方法生长了一种铁磁/半导体异质结材料Mn Sb/Si.对所获得的样品进行特征X射线能谱分析表明Mn和Sb在Si衬底上的沉积速率相近,它们的原子百分数之比接近1∶1.X射线衍射分析发现薄膜中形成了Mn Sb相,样品在室温下测出磁滞回线也从侧面验证了存在Mn Sb相.用原子力显微镜对样品的表面进行观察,发现Mn Sb呈有规则形状的小晶粒状,晶粒大小比较均匀,尺寸大多数在5 0 0 nm左右.

  • 等离子体-热丝CVD技术制备多晶硅薄膜

    刘丰珍, 朱美芳, 冯勇, 刘金龙, 汪六九, 韩一琴

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 499

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    采用热丝化学气相沉积和等离子体增强化学气相沉积相结合的技术制备了多晶硅薄膜,通过Raman散射、XRD、吸收谱等手段研究了薄膜结构和光学性质.结果表明,与单纯的热丝和等离子体技术相比,等离子体-热丝CVD技术在一定条件下有助于薄膜的晶化和提高薄膜均匀性.Auger谱研究表明等离子体的引入大大降低了硅化物在高温热丝表面的形成.

  • 6H-SiC Schottky二极管的正向特性

    尚也淳, 刘忠立, 王姝睿

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 504

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    提出了一种考虑Schottky结势垒不均匀性和界面层作用的Si C Schottky二极管( SBD)正向特性模型,势垒的不均匀性来自于Si C外延层上的各种缺陷,而界面层上的压降会使正向Schottky结的有效势垒增高.该模型能够对不同温度下Si C Schottky结正向特性很好地进行模拟,模拟结果和测量数据相符.它更适用于考虑器件温度变化的场合,从机理上说明了理想因子、有效势垒和温度的关系.

  • 超深亚微米非对称Halo LDD低功耗新器件的研究分析

    田豫, 黄如

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 510

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    提出了一种新的器件结构——非对称Halo L DD低功耗器件,该器件可以很好地抑制短沟效应,尤其可以很好地改善DIBL效应、热载流子效应以及降低功耗等,是低功耗高集成度电路的优选结构之一.分析了非对称HaloL DD器件的主要特性,并将其与常规结构、非对称L DD结构、非对称Halo结构的器件进行了比较并进行了参数优化分析.

  • Flash器件中氧化硅/氮化硅/氧化硅的特性

    欧文, 李明, 钱鹤

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 516

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    对普遍采用的氧化硅/氮化硅/氧化硅( ONO)三层复合结构介质层的制备工艺及特性进行了研究分析,研究了ONO的漏电特性以及顶氧( top oxide)和底氧( bottom oxide)的厚度对ONO层漏电的影响.结果表明,采用较薄的底氧和较厚的顶氧,既能保证较高的临界电场强度,又能获得较薄的等效氧化层厚度,提高耦合率,降低编程电压.

  • 用局域寿命控制技术改善功率快恢复二极管性能的仿真研究

    吴鹤, 吴郁, 亢宝位, 贾云鹏

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 520

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    针对局域低寿命区的参数对快恢复硅功率二极管性能的影响进行了系统的仿真研究,得到了全面系统的研究结果,其中包括局域低寿命区在二极管中的位置不同和局域低寿命区中复合中心能级在禁带中的位置不同对快恢复二极管的反向恢复时间( trr)、反向恢复软度因子( S)、正向压降( VF)、漏电流( IR)等各个单项性能的影响,以及对trr- S、trr- VF 和trr- IR 等各项性能综合折衷的影响.这些结果对高速功率器件寿命工程研究和器件制造工程都有重要的参考价值.

  • F-I类比方法及MEMS梁的等效电路宏模型

    戎华, 黄庆安, 李伟华

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 528

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    建立了一种基于力-电流( F- I)类比、适用于梁结构机电耦合系统小信号时域及频域分析的等效电路宏模型,与已有的基于力-电压( F- V)类比的等效电路宏模型相比,基于F- I类比的等效电路宏模型的电网络与原来的机械网络具有相同的拓扑结构,因此,基于F- I类比的等效电路宏模型能为复杂机电系统等效电路宏模型的建立带来很大的方便.模拟结果表明该模型具有较高的精度.

  • 用新的电路形式提高HBT光调制器驱动电路的传输速率及性能

    石瑞英, 刘训春

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 534

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    在传统光调制器驱动电路中,所用HBT截止频率的大小要达到驱动电路传输速率的4倍以上.文中在输出级采用共射共基HBT形式后,其器件的截止频率只需大于电路传输速率的2倍即可,从电路设计的角度降低了对所用器件的要求.文中分析了新的电路结构提高传输速率的原因并给出了模拟结果.同时新的电路结构也具有良好的热稳定性.

  • 一种改进的近似平方算法的VLSI实现

    李侠, 章倩苓

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 539

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    提出了一种适用于Viterbi算法的改进的近似平方算法——二阶近似算法.该算法最大相对误差( m aximumrelative error,MRE)和平均相对误差( average relative error,ARE)都非常低,与最新报道相比,MRE和ARE分别减小了2 0 %和70 %左右.同时,在0 .6 μm CMOS工艺条件下,实现了基于该算法的7- bit平方器,其延时和晶体管数与最新报道相当.

  • 基于关键面积的冗余集成电路成品率分析

    赵天绪, 段旭朝, 马佩军, 郝跃

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 544

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    利用关键面积的思想分析了冗余电路的成品率,并给出了其计算模型.实例模拟表明,与传统的成品率分析方法相比,该模型预测IC成品率具有更高的精度.

  • SOC布图设计中的互连优化算法

    王一博, 蔡懿慈, 洪先龙

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 550

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    使用Elmore时延模型,对二端连线的缓冲器插入方法进行了详细的讨论.给出了最小时延下,缓冲器的最佳数量和位置;同时给出了在一定时延约束条件下的缓冲器的最小数量及位置;并在典型的0 .18μm工艺参数条件下进行了测试.测试结果显示,缓冲器插入方法可以显著地减小线上的时延,而且缓冲器的数目将随着时延约束的放宽而迅速下降.当时延约束仅比最优时延多5 %时,插入的缓冲器数目就降到了最佳缓冲器数的70 %左右,这一结果对缓冲器插入算法具有普遍的指导意义.

  • 内嵌设备模型的离子注入工艺模拟程序

    李煜, 李瑞伟, 王纪民

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(5): 556

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    以离子注入工艺为例,通过研究沟道效应对离子注入工艺的影响,提出了建立设备模型的必要性,并且编程加以实现.

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