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A physical channel-potential and drain-current model for asymmetric dual-gate a-IGZO TFTs

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Science China(Information Sciences) 2019年第6期62卷 180-182页

作者： Minxi CAI ruohe yao School of Electronic and Information Engineering South China University of Technology

Dear editor,A dual-gate (DG) structure demonstrably has improved the device performance and stability of amorphous InGaZnO (a-IGZO) thin-film transistors (TFTs), making circuits faster, less powerconsuming, and more stable [1–3]. Physical device modeling has thus generated much interest in circuit design. Ref.[4] derived simple equations

关键词： A physical channel-potential and drain-current model for asymmetric dual-gate a-IGZO TFTs

Efficient CRT-based residue-to-binary converter for the arbitrary moduli set

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Science China(Information Sciences) 2011年第1期54卷 70-78页

作者： CHEN JianWen & yao ruohe School of Electronic and Information Engineering,South China University of Technology, Guangzhou 510640,China School of Electronic and Information Engineering South China University of Technology Guangzhou China

The conversion from residue to weighted binary representation plays an important role in the residue number *** on Chinese Remainder Theorem,a new residue-to-binary converter using arbitrary moduli set is *** new converter uses the difference-correction algorithm for the conversion output and eliminates the modulo M operation,where M is the dynamic range of the residue number *** sizes of the multipliers and modular multipliers in the new converter are small,thereby reducing the area and delay of the proposed *** and synthesis results indicate that the new converter is more area-time effcient than the published converters based on Chinese Remainder Theorem.

关键词： RNS Chinese Remainder Theorem difference correction modular arithmetic residue-to-binary arbitrary moduli set

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基于耦合和负反馈的宽带低噪声放大器架构

华南理工大学学报（自然科学版） 2019年第2期47卷 16-23页

作者：姚若河何晓檬华南理工大学电子与信息学院广东广州510640

为了改善现有宽带低噪声放大器(LNA)拓扑结构电路的性能,文中提出了一个交叉耦合和负反馈技术相结合的宽带低噪声放大器架构.该LNA基于复合NMOS/PMOS交叉耦合的无电感宽带差分并联反馈共源低噪声放大器(SFCS-LNA),进一步在输出端和输入... 详细信息

为了改善现有宽带低噪声放大器(LNA)拓扑结构电路的性能,文中提出了一个交叉耦合和负反馈技术相结合的宽带低噪声放大器架构.该LNA基于复合NMOS/PMOS交叉耦合的无电感宽带差分并联反馈共源低噪声放大器(SFCS-LNA),进一步在输出端和输入端增加交叉连接的PMOS管,引入新的负反馈结构,通过对所引入PMOS管的跨导进行调节,增加了LNA输入匹配的自由度,以解决原复合NMOS/PMOS交叉耦合SFCS-LNA的反馈电阻受限于输入匹配的问题,从而在保证输入匹配的同时提高反馈电阻的阻值,改善LNA中的噪声、输入匹配和增益之间相互制约的矛盾.结果表明,该LNA架构能有效降低LNA的噪声系数和提高LNA的电压增益.

关键词：低噪声放大器宽频带输入匹配交叉耦合负反馈

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低功耗低温漂的RC张弛振荡器

华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第10期49卷 79-84页

作者：姚若河陈东侨华南理工大学电子与信息学院广东广州510641

针对在物联网设备中使用的电阻电容(RC)张弛振荡器低功耗低温漂的需求,通过将RC张弛振荡器中的参考电压产生电路和自偏置电流产生电路复合使用,简化电路结构,减小供电电压和偏置电流,降低电路的功耗.采用水平级联的共栅共源结构、反相... 详细信息

针对在物联网设备中使用的电阻电容(RC)张弛振荡器低功耗低温漂的需求,通过将RC张弛振荡器中的参考电压产生电路和自偏置电流产生电路复合使用,简化电路结构,减小供电电压和偏置电流,降低电路的功耗.采用水平级联的共栅共源结构、反相器链及时钟电压自举结构,减少温度变化对延时及振荡频率的影响.采用串并联电阻网络减少因电阻工艺偏差导致的影响,并将该电阻网络配置成正温度特性,以平衡RC时间常数和比较器延时的温度依赖性,提高振荡频率的温度稳定性.仿真结果表明:本文RC张弛振荡器的振荡频率为1.2 kHz,功耗和温漂系数分别为1.351 nW和139×10^(-6)/℃,与典型RC张弛振荡器相比,其功耗和温漂性能均有显著的提升.

关键词： RC张弛振荡器电流模低功耗低温漂延时

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基于噪声消除的低噪声放大器架构

华中科技大学学报（自然科学版） 2020年第9期48卷 82-88页

作者：姚若河许泽韬华南理工大学电子与信息学院广东广州510641

提出了一种基于噪声消除与衬底交叉耦合技术的宽带低噪声放大器(LNA)架构,在共栅(CG)与并联反馈组合的噪声消除结构基础上,采用了衬底偏置和衬底交叉耦合技术使输入级的等效跨导增大,提高了噪声消除路径中的消除率,降低了电路的噪声指数... 详细信息

提出了一种基于噪声消除与衬底交叉耦合技术的宽带低噪声放大器(LNA)架构,在共栅(CG)与并联反馈组合的噪声消除结构基础上,采用了衬底偏置和衬底交叉耦合技术使输入级的等效跨导增大,提高了噪声消除路径中的消除率,降低了电路的噪声指数.基于噪声消除原理,通过在输入级金属氧化物晶体管(MOS)的衬底上采用无源增益增强的方式,增加了输入级跨导的自由度,改善了原结构输入匹配与噪声指数之间相互制约的问题.根据LNA架构中节点的基尔霍夫电流公式,分析了新架构的增益、输入匹配和噪声指数.与现有噪声消除结构相比,采用衬底交叉耦合技术使这个LNA架构的噪声指数降低了13.3%.

关键词：低噪声放大器宽带噪声消除交叉耦合增益增强

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Fe/Ru界面对多层膜磁性的影响

稀有金属材料与工程 2011年第8期40卷 1426-1429页

作者：耿魁伟姚若河华南理工大学广东广州510640

采用高分辨透射电镜结合振动样品磁强计研究了Fe/Ru多层膜,对不同层厚的Fe/Ru多层膜的界面结构及其对磁性能的影响进行了分析。Fe层很薄时薄膜不连续,岛状分布的Fe颗粒使多层膜显示超顺磁特性。Fe/Ru界面的高分辨电镜观察发现,界面存在... 详细信息

采用高分辨透射电镜结合振动样品磁强计研究了Fe/Ru多层膜,对不同层厚的Fe/Ru多层膜的界面结构及其对磁性能的影响进行了分析。Fe层很薄时薄膜不连续,岛状分布的Fe颗粒使多层膜显示超顺磁特性。Fe/Ru界面的高分辨电镜观察发现,界面存在粗糙度的不对称性,它是多层膜中产生正磁阻的重要原因。Fe/Ru多层膜的负磁阻在退火后得到较大的提高,表明Fe/Ru多层膜的负磁阻主要来源于界面的粗糙度。

关键词： Fe/Ru多层膜界面磁性磁阻

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一种新型环形振荡器结构

华南理工大学学报（自然科学版） 2020年第5期48卷 67-74页

作者：姚若河王晓婷华南理工大学电子与信息学院广东广州510640

为了减小环形振荡器的相位噪声,提出一种具有噪声消除结构的差分延迟单元。该延迟单元由主路径、辅助路径以及有源反馈构成,其主要噪声源在差分输出端形成相位相同的噪声电压。当满足噪声消除条件时,其噪声电压相互抵消,从而减小差分输... 详细信息

为了减小环形振荡器的相位噪声,提出一种具有噪声消除结构的差分延迟单元。该延迟单元由主路径、辅助路径以及有源反馈构成,其主要噪声源在差分输出端形成相位相同的噪声电压。当满足噪声消除条件时,其噪声电压相互抵消,从而减小差分输出端的噪声电压。该延迟单元通过引入一个镜像极点,提供额外的相移,使由该延迟单元构成正交输出的环形振荡器仅需两级,减少了延迟单元的级数,有效降低环形振荡器的时钟抖动并减小相位噪声。采用TSMC 0.18μm标准CMOS工艺进行设计和仿真,电源电压为1.8 V,结果表明:振荡器的中心频率为800 MHz,在偏移中心频率1 MHz处的相位噪声为-117.5 dBc/Hz,与理论计算结果仅差1.01 dBc/Hz。

关键词：噪声消除相位噪声差分延迟单元环形振荡器

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基于非晶氧化物TFTs的反相器设计

华中科技大学学报（自然科学版） 2019年第6期47卷 6-10页

作者：姚若河蔡杨力华南理工大学电子与信息学院

针对单极型非晶氧化物薄膜晶体管(TFT)逻辑电路存在较大功耗等问题,提出一个采用动态负载的三级架构反相器.该反相器基于Pseudo-CMOS(伪互补金属氧化物半导体)拓扑结构,采用由输出信号驱动的动态负载替代Pseudo-CMOS反相器中的二极管连... 详细信息

针对单极型非晶氧化物薄膜晶体管(TFT)逻辑电路存在较大功耗等问题,提出一个采用动态负载的三级架构反相器.该反相器基于Pseudo-CMOS(伪互补金属氧化物半导体)拓扑结构,采用由输出信号驱动的动态负载替代Pseudo-CMOS反相器中的二极管连接负载,使输入级的输入管与负载管驱动信号互补,实现反相器零静态电流,并弱化了功耗与摆幅的制约关系.基于TFT的电流公式,讨论了反相器中晶体管的宽长比对输出摆幅和功耗的影响,通过优化晶体管的宽长比进一步提高输出摆幅,降低电路功耗.在Silvaco软件中仿真验证结果表明:在相同的工艺条件下,与Pseudo-CMOS反相器相比,采用动态负载的三级架构反相器输出摆幅提高了13.13%,并显著降低了静态电流.

关键词：薄膜晶体管反相器动态负载低功耗输出摆幅

GaN HEMT源漏通道区电阻的自热和准饱和效应模型

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 1-8页

作者：姚若河姚永康耿魁伟华南理工大学微电子学院广东广州511442 中新国际联合研究院广东广州510700

GaN HEMT在栅极与源极和漏极之间存在一段通道区域,在等效电路模型中通常等效为一电阻,称为源漏通道区电阻R_(D,S)。准确构建GaN HEMT R_(D,S)模型,对于分析GaN HEMT直流和射频特性,构建GaN HEMT大信号模型具有十分重要的意义。本研究... 详细信息

GaN HEMT在栅极与源极和漏极之间存在一段通道区域,在等效电路模型中通常等效为一电阻,称为源漏通道区电阻R_(D,S)。准确构建GaN HEMT R_(D,S)模型,对于分析GaN HEMT直流和射频特性,构建GaN HEMT大信号模型具有十分重要的意义。本研究给出考虑自热和准饱和效应的R_(D,S)模型。首先由源漏通道区温度T_(CH)与耗散功率P_(diss)的关系,推导出非线性自热效应模型。进一步基于准饱和效应和Trofimenkoff模型,给出源漏通道区电子漂移速度与电场强度的关系表达式,构建非线性R_(D,S)模型。在环境温度Tamb=300~500 K时,源漏通道区二维电子气2DEG面密度n_(S,acc)(T_(CH))和迁移率μ_(acc)(T_(CH))随T_(CH)的升高而下降,这导致低偏置条件下的源漏通道区电阻R_(D0,S0)随T_(CH)呈非线性增长。将本研究和文献报道的R_(D,S)模型与TCAD(Technology Computer Aided Design)仿真数据进行对比,结果显示:本研究与文献报道的漏通道区电阻RD模型的平均相对误差分别为0.32%和1.78%,均方根误差(RMSE)分别为0.039和0.20Ω;RS模型的平均相对误差分别为0.76%和1.73%,RMSE分别为0.023和0.047Ω。与文献报道的实验数据进行对比,结果显示:本研究与文献RD模型的平均相对误差分别为0.91%和1.59%,RMSE分别为0.012和0.015Ω;RS平均相对误差分别为1.22%和2.77%,RMSE分别为0.0015和0.0034Ω。本研究提出的R_(D,S)模型具有更低的平均相对误差和均方根误差,能够更加准确地表征GaN HEMT线性工作区R_(D,S)随漏源电流I_(DS)的变化。可将本模型用于器件的设计优化,也可作为Spice模型用于电路仿真。

关键词：源漏通道区电阻 GaN HEMTs 自热效应准饱和效应