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Volume 25, Issue 1, Jan 2004

    CONTENTS

  • 用神经元MOS结构实现的一种新型匹配滤波器(英文)

    杨媛, 余宁梅, 高勇

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 1

    Abstract PDF

    在神经元MOS基本工作原理的基础上,提出了一种新型的匹配滤波器结构,并对具体电路进行了分析.与传统的匹配滤波器相比,具有结构简单的优点,大大减少了器件数目.最后给出了测试芯片的结果,验证了电路的可行性

  • 一个71mW8位125MHz A/D转换器(英文)

    王照钢, 陈诚, 任俊彦, 许俊

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 6

    Abstract PDF

    介绍了工作在1.8V的8位12 5 MHz流水线A/ D转换器.采用了低功耗的增益自举单级折叠级联运放,器件尺寸逐级减小进一步优化功耗.为消除不匹配造成的相位遗漏与重叠,每级均有独立的双相不交叠时钟发生电路,并由一全局的时钟树驱动.输入频率为6 2 MHz的信号,以12 5 MHz时钟采样,可获得4 9.5 d B(7.9位有效精度)的信号与噪声及谐波失真比(SNDR) ,功耗仅为71m W.电路用0 .18μm CMOS工艺实现,面积为0 .4 5 m m2 .

  • 1.8V电源电压81dB动态范围的低过采样率ΣΔ调制器(英文)

    徐栋麟, 赵晖, 王照钢, 任俊彦, 闵昊

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 12

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    采用2 2 2级联全差分结构和低电压、高线性度的电路设计实现了高动态范围、低过采样率的ΣΔ调制器.在1.8V工作电压,4 MHz采样频率以及80 k Hz输入信号的条件下,该调制器能够达到81d B的动态范围,功耗仅为5 m W.结果表明此结构及电路设计可以用于在低电压工作环境的高精度模数转换中

  • 微波高功率双介质栅静电感应晶体管(英文)

    王永顺, 李思渊, 胡冬青

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 19

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    提出了用同步外延法设计和制造具有双介质层栅结构和非饱和电流电压特性的高频高功率静电感应晶体管的关键技术.讨论了寄生栅源电容Cgs对静电感应晶体管高频功率特性的影响.描述了工艺上减小寄生电容、改善静电感应晶体管高频功率性能的主要方法和措施.成功地制造出频率在4 0 0 MHz时输出功率大于2 0 W、功率增益大于7d B、漏效率大于70 %和70 0 MHz时输出功率大于7W、功率增益大于5 d B,漏效率大于5 0 %的高性能静电感应晶体管

  • 利用背面曝光技术制造大高宽比SU8结构的一种新方法(英文)

    伊福廷, 缪鹏, 彭良强, 张菊芳, 韩勇

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 26

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    提出了一种解决大高宽比SU 8结构的新方法.该方法是将SU 8胶涂在一块掩模上,紫外光从掩模的背面照射,这样SU 8胶的曝光将从底部开始,不需要进行过曝光来保证底部胶的曝光剂量,从而很容易控制曝光剂量和SU 8胶结构的内应力.实验结果表明,该方法能够得到高宽比为32的SU 8结构,而文献报道的SU 8胶结构的高宽比最大仅为18

  • 基于整数规划的优化拥挤度的增量式布局算法(英文)

    李卓远, 吴为民, 洪先龙

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 30

    Abstract PDF

    提出了一种降低走线拥挤的标准单元增量式布局算法C- ECOP.首先通过一种新型的布线模型来估计芯片上的走线情况,然后构造一个整数线性规划问题来解决可能出现的相邻拥挤区域冲突问题.实验结果表明该算法能够有效地降低走线拥挤,保证初始布局的质量,并且具有很高的效率

  • 耦合双量子点中基态电子的隧穿特性

    肖洁, 施毅, 熊诗杰, 张荣, 郑有炓

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 38

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    介绍了以Si/ Si O2 系统构成的量子异或门的工作原理,研究了耦合不对称双量子点所构成的量子比特的电子隧穿特性.研究结果表明,通过栅压可很好地实现控制电子在两个量子点间共振隧穿,其隧穿时间随势垒厚度和量子点尺寸结构参数发生显著的变化.目前模拟的特征变化曲线表明,可获得实验上理想的隧穿时间(工作频率)和相应的栅压(工作电压)

  • 退火对GaAs窗口晶体力学性能的影响

    黎建明, 屠海令, 郑安生

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 43

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    在L EC Ga As晶片中,存在相当大的弹性应变,在高温退火后,晶片的晶格参数的相对变化量不到原生晶片的70 % ,残余应力得以部分释放,从而减小残余应力诱生断裂的可能性,提高了Ga As晶体的断裂模数.原生Ga As晶体加工的样品的断裂模数平均值约为135 MPa,而退火Ga As晶体加工的样品的断裂模数平均值更高,约为15 0 MPa,断裂模数最高值达16 3MPa.

  • 用MOCVD方法制备的GaN_(1-x)P_x三元合金的喇曼与红外光谱

    张开骁, 沈波, 陈敦军, 张荣, 施毅, 郑有炓, 李志锋, 陆卫

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 48

    Abstract PDF

    采用光辐射加热低压金属有机化学气相淀积(L P- MOCVD)方法在蓝宝石衬底上生长了高P组分的Ga N1 - x-Px 三元合金薄膜,通过喇曼光谱和红外反射谱技术研究了Ga N1 - x Px 合金中P掺杂所引入的振动模.与非掺P的Ga N相比,在Ga N1 - x Px 合金的喇曼谱和红外反射谱中分别观测到了多个由P所引入的振动模,文中将它们分别归因于Ga- P键振动引起的准局域模、间隙模以及P掺入造成的局部晶格无序激活的振动模

  • 溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜及表征

    季振国, 宋永梁, 杨成兴, 刘坤, 王超, 叶志镇

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 52

    Abstract PDF

    采用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上使用旋转涂覆技术生长了Zn O薄膜.对薄膜的XRD分析表明Zn O薄膜为纤锌矿结构并沿c轴取向生长.透射光谱表明薄膜的禁带宽度为3.2 8e V ,与Zn O体材料的禁带宽度3.30 e V基本相同.用光致发光谱分析了经过5 0 0~70 0℃热处理获得的Zn O薄膜,结果表明Zn O薄膜在室温下有较强的紫外带边发射,但当热处理温度高于70 0℃时,可见光波段发射明显增加

  • ZnO-SnO_2透明导电膜的低温制备及性质

    黄树来, 马瑾, 刘晓梅, 马洪磊, 孙征, 张德恒

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 56

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    在室温下,采用射频磁控溅射法在70 5 9玻璃衬底上制备出Zn O- Sn O2 透明导电薄膜.制备的薄膜为非晶结构,并且薄膜的电阻率强烈地依赖于溅射气体中的氧分压.薄膜的最小电阻率为7.2 7×10 - 3Ω·cm,载流子浓度为4 .3e1 9cm- 3、霍尔迁移率为2 0 .5 cm2 / (V·s) ,在可见光范围内的平均透过率达到了90 % .

  • 直拉硅单晶中的流动图形缺陷

    刘彩池, 乔治, 周旗钢, 王敬, 郝秋艳, 张建峰, 李养贤, 任丙彦

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 60

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    用Secco腐蚀液对直径15 0 mm p型(10 0 )直拉硅单晶片进行择优腐蚀后,得到了流动图形缺陷(FPDs) ,并通过原子力显微镜(AFM)对其微观结构进行观察.实验发现,在FPDs缺陷的尖端存在有几百纳米的由(111)面构成的八面体空洞,这与Takeno等人的实验结果相反,他们认为FPD的端部是间隙型的位错环;实验还发现,FPD端部的空洞随腐蚀时间延长会逐渐变为圆形的浅坑直至最后消失

  • 以铝作过渡层的c轴取向Si基ZnO晶体薄膜的生长及其肖特基二极管的研制

    李蓓, 叶志镇, 黄靖云, 袁国栋, 张海燕, 赵炳辉

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 64

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    利用直流反应磁控溅射方法在金属Al过渡层上沉积了Si基Zn O晶体薄膜,并利用X射线衍射、扫描电子显微镜和扩展电阻测试仪对Zn O薄膜的晶体质量和电学性能进行了分析.结果表明,Zn O薄膜具有高度的c轴取向,样品表明光洁、平整,薄膜与衬底之间有清晰的过渡区.在此Zn O薄膜上成功地制备了肖特基二极管的原型器件,室温下的I- V测试结果表明该Au/ Zn O/ Al肖特基二极管具有明显的整流特性

  • 非掺杂AlGaN/GaN微波功率HEMT

    陈堂胜, 焦刚, 薛舫时, 曹春海, 李拂晓

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 69

    Abstract PDF

    报道了研制的Al Ga N / Ga N微波功率HEMT,该器件采用以蓝宝石为衬底的非掺杂Al Ga N/ Ga N异质结构,器件工艺采用了Ti/ Al/ Ni/ Au欧姆接触和Ni/ Au肖特基势垒接触以及Si N介质进行器件的钝化.研制的2 0 0μm栅宽T型布局Al Ga N / Ga N HEMT在1.8GHz,Vds=30 V时输出功率为2 8.93d Bm,输出功率密度达到3.9W/mm ,功率增益为15 .5 9d B,功率附加效率(PAE)为4 8.3% .在6 .2 GHz,Vds=2 5 V时该器件输出功率为2 7.0 6 d Bm ,输出功率密度为2 .5 W/ mm ,功率增益为10 .2 4 d B,PAE为35 .2 % .

  • 多台阶介质槽隔离的SiCOI

    龚欣, 张进城, 郝跃

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 73

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    用二维器件仿真软件MEDICI对Si COI(Si C on insulator) MESFET的击穿特性进行了研究,提出了一种新的Si COI MESFET器件介质槽隔离结构,即多台阶介质槽隔离结构.研究结果表明,与单介质槽隔离Si COI MES-FET相比,多台阶结构在保持高击穿电压的情况下,可以大大提高器件的饱和漏电流和跨导.多台阶介质槽隔离Si COI MESFET是一种兼顾高击穿电压和大电流的功率器件结构

  • GaAs PHEMT器件的退化特性及可靠性表征方法

    刘红侠, 郑雪峰, 郝跃, 韩晓亮, 李培咸, 张绵

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 77

    Abstract PDF

    测量了应力前后Ga As PHEMT器件电特性的退化,指出了Ga As PHEMT阈值电压的退化由两个原因引起.栅极下Al Ga As层深能级的空穴积累可以解释阈值电压漂移中暂时性的、可恢复的那部分,积累在栅金属与半导体之间界面层的空穴可以解释阈值电压漂移中永久性的漂移.空穴积累来源于场助作用下电子的退陷和沟道中碰撞电离产生的空穴向栅极流动时被俘获.对高场下碰撞电离率的实验曲线进行拟合,得到碰撞电离率与器件沟道电场峰值的量化关系,可以对Ga As PHEMT器件的电性能和可靠性进行评估

  • MEMS薄膜纵向断裂强度的静电测试结构模型与模拟

    梅年松, 黄庆安

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 82

    Abstract PDF

    根据Bore提出的一种MEMS薄膜断裂强度静电测试结构,给出了一种改进的数学模型,根据此数学模型可以很简单地测出MEMS薄膜的断裂强度.对各种不同尺寸的结构用Coventor软件对所给模型进行了验证,结果表明所得出的数学模型比原文中所给出的数学模型更为准确

  • 绝缘膜负带电时的表面局部电场与二次电子返回特性

    冯仁剑, 张海波, 王顺勇, Katsumi URA

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 87

    Abstract PDF

    为分析IC多层版图扫描电镜(SEM)对准检测所利用的负带电成像原理,采用Mott弹性散射截面和修正的Bethe非弹性碰撞公式,对点照射入射电子在绝缘膜中的散射过程进行了Monte Carlo模拟,得到负带电绝缘物表面的局部电位分布.在此基础上计算了二次电子从表面出射后在局部场作用下的运动轨迹,获得了SEM像的二次电子信号电流.结果表明,在弱负带电条件下,照射点处表面电位越低,返回表面的二次电子就越多,对应的二次电子信号电流越弱.此结果与SEM实验中图像亮度随照射时间的变化规律相符

  • 补偿D/A译码器中梯度误差的新算法

    王晓峰, 杨柯, 凌燮亭, 胡波

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 93

    Abstract PDF

    对数模转换器(DAC)中温度译码转换矩阵的开关选取顺序进行了研究.在SG(sort and group)算法基础上,提出了一种新的补偿DAC转化矩阵中梯度误差(gradient error)的开关选取算法.新的开关选取算法不仅使DAC中由梯度误差造成的INL (integral non- linearity)噪声幅值得到最优的衰减,而且在小幅值信号转化时大幅度减小了非线性噪声的能量,提高了小信号输入时输出信号的信噪比(SNR,signal- to- noise ratio)

  • 利用(110)硅片制作体硅微光开关的工艺研究

    张龙, 董玮, 张歆东, 刘彩霞, 陈维友, 徐宝琨

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 99

    Abstract PDF

    采用基于湿法腐蚀工艺的体硅微机械加工方法,利用(110 )硅片结晶学特性,通过光刻、反应离子刻蚀和湿法刻蚀等工艺,在硅片上同时制作出微光开关的微反射镜结构、悬臂梁结构、扭臂梁结构和光纤定位槽结构,器件的一致性好,制作工艺简单.利用扇形定位区域,精确地沿(110 )硅片的{ 111}面进行定向腐蚀,可使微反射镜镜面垂直度达到90±0 .3°,经测量表面粗糙度低于6 nm.

  • 镓杂质R_S效应的研究与分析

    孙瑛, 刘志军, 刘秀喜

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 104

    Abstract PDF

    在确定的开管扩镓装置中,以氢气作为镓源Ga2 O3的反应和输运气体,凭借准确地控制扩散条件,控制Ga在Si O2 / Si系统中扩散,可获得良好的杂质RS效应.根据Ga在Si和Si O2 中的扩散行为,研究和分析了镓在裸Si系和Si O2 / Si系扩散所产生的杂质RS效应机理,及其热氧化、氧化膜质量和厚度对RS的影响

  • 一种气(Ga)-固(Al掺杂氧化物)-固(Si)掺杂新工艺

    刘秀喜, 孙瑛, 李玉国

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 109

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    针对制造高压晶闸管p型杂质扩散工艺的不足,进行了开管式受主双质掺杂技术的研究.通过大量试验和工艺论证,研制成一种气(Ga) -固(Al掺杂氧化物) -固(Si)掺杂新工艺.经应用证明,该掺杂技术能明显提高器件的电参数一致性、综合性能和成品率,为电力半导体器件研究和生产开辟了一条可行的受主双质掺杂新工艺

  • ULSI硅衬底的化学机械抛光

    张楷亮, 刘玉岭, 王芳, 李志国, 韩党辉

    Chin. J. Semicond.  2004, 25(1): 115

    Abstract PDF

    在分析UL SI中硅衬底CMP的动力学过程基础上,提出了在机械研磨去除产物过程中,适当增强化学作用可显著改善产物的质量传输过程,从而提高抛光效率.在对不同粒径分散度的硅溶胶抛光液进行比较后提出了参与机械研磨的有效粒子数才是机械研磨过程的重要因素,而不是单纯受粒径大小的影响.分析和讨论了CMP工艺中的几个影响因素,如粒径大小与分散度、p H值、温度、流量和浓度等.采用含表面活性剂和螯合剂的清洗液进行抛光后清洗,表面颗粒数优于国际SEMI标准,抛光雾得到了有效控制

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