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电流增益截止频率为441 GHz的InGaAs/InAlAs InP HEMT

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红外与毫米波学报 2024年第3期43卷 329-333页

作者：封瑞泽曹书睿冯识谕周福贵刘同苏永波金智中国科学院微电子研究所高频高压器件与集成电路研究中心北京100029 中国科学院大学集成电路学院北京100049

本文设计并制作了fT>400 GHz的In_(0.53)Ga_(0.47)As/In_(0.52)Al_(0.48)As铟磷高电子迁移率晶体管(InP HEMT)。采用窄栅槽技术优化了寄生电阻。器件栅长为54.4 nm,栅宽为2×50μm。最大漏极电流***为957 mA/mm,最大跨导***为1265 mS/mm。即使在相对较小的VDS=0.7 V下,电流增益截止频率fT达到了441 GHz,最大振荡频率fmax达到了299 GHz。该器件可应用于太赫兹单片集成放大器和其他电路中。

关键词：铟磷高电子迁移率晶体管(InP HEMTs) InGaAs/InAlAs 电流增益截止频率(f_(T)) 最大振荡频率(f_(max)) 栅槽

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基于相位调制的高相干光源照明匀化方法

物理学报 2024年第15期73卷 59-70页

作者：魏嘉昕沙鹏飞方旭晨卢增雄李慧谭芳蕊吴晓斌中国科学院微电子研究所光电技术研发中心北京100029 中国科学院大学北京100049

蝇眼透镜被用于高相干性激光的整形匀化时,会产生多子光束干涉现象导致照明面光强呈现梳状分布.本文建立了一种蝇眼随机相位调制匀化系统仿真模型,对蝇眼透镜子光束进行随机相位调制,并统计平均多次照明光强.理论和仿真分析证明该方法... 详细信息

蝇眼透镜被用于高相干性激光的整形匀化时,会产生多子光束干涉现象导致照明面光强呈现梳状分布.本文建立了一种蝇眼随机相位调制匀化系统仿真模型,对蝇眼透镜子光束进行随机相位调制,并统计平均多次照明光强.理论和仿真分析证明该方法可以有效地消除干涉图案,提高照明均匀性.进一步展示了蝇眼透镜子孔径和焦距对该系统匀化效果的影响,并通过优化系统参数和结构,减弱了蝇眼透镜衍射效应的影响,提高了匀化效果,最终在100 mm^(2)的方形区域内实现了不均匀性小于1.2%的均匀照明.

关键词：高相干光匀化蝇眼透镜相位调制

基于匀光管的极紫外消相干和光强均匀化仿真研究

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物理学报 2024年第11期73卷 133-144页

作者：李慧谭芳蕊尹皓玉马钺洋吴晓斌中国科学院微电子研究所光电技术研发中心北京100029 中国科学院大学北京100049

自由电子激光光源(free electron laser,FEL)可发出波长为13.5 nm的极紫外(extreme ultra-violet,EUV)辐射,在EUV光刻领域能够发挥重要作用.但FEL自身的高相干特性以及类高斯光强轮廓分布特征,会对成像带来不利影响,无法满足EUV光刻领... 详细信息

自由电子激光光源(free electron laser,FEL)可发出波长为13.5 nm的极紫外(extreme ultra-violet,EUV)辐射,在EUV光刻领域能够发挥重要作用.但FEL自身的高相干特性以及类高斯光强轮廓分布特征,会对成像带来不利影响,无法满足EUV光刻领域成像应用需求.本文通过计算模拟的方法,设计了一种匹配FEL应用的、用于EUV波段去相干和光强均匀化的新型匀光管结构.模拟结果显示,针对波长为13.5 nm、直径200μm、发散度20 mrad的FEL-EUV高斯光束,采用新型匀光管结构,与常规匀光管结构相比,在同等长度和内径时,具有更显著的去相干能力和光场均匀化作用.当新型匀光管内径为1 mm、总长度不低于0.6 m、倾斜角度为10 mrad时,高相干光场完全被扰乱,实现低相干光输出.并可获得均匀照明光场,光强分布不均匀性数值从常规圆柱型匀光管的28.38降低至0.97.同时,相应能量传输效率为37.6%,最大传输效率达到44.58%.结果表明,新型匀光管结构能够满足EUV辐射去相干应用需求,同时可提高照明视场光强分布均匀性,在EUV光刻领域及其他成像应用具有很大应用前景.

关键词：极紫外光源自由电子激光匀光管相位光强均匀性

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基于PSD的六自由度位移测量解耦方法研究

红外与激光工程 2024年第5期53卷 105-116页

作者：付文江卢增雄吴晓斌黄宇峰高斌陈学同中国科学院微电子研究所光电技术研发中心北京100029 中国科学院大学北京100049

基于位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,PSD)的六自由度(6 Degree of Freedom,6DOF)位移测量对紧凑空间内精密位移台初始位置和姿态的精密测量具有重要作用。精密位移台位移与PSD上光斑位移之间非线性关系的解耦是实现精密位... 详细信息

基于位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,PSD)的六自由度(6 Degree of Freedom,6DOF)位移测量对紧凑空间内精密位移台初始位置和姿态的精密测量具有重要作用。精密位移台位移与PSD上光斑位移之间非线性关系的解耦是实现精密位移台亚微米及微弧度位移测量精度的关键。根据PSD与6DOF精密位移台上角锥棱镜之间的位置关系,构建了6DOF位移测量方案,建立了6DOF位移台位移与PSD上光斑位移之间的精确对应关系模型,采用数值计算法对该模型进行解耦求解,并与小角度近似法进行了对比分析。结果表明,当6DOF位移台单自由度位移范围为±10 mm和±10 mrad时,数值计算法引入的解算误差最大值为10^(-17)mm和10^(-15)~10^(-16)mrad量级,而小角度近似法引入的解算误差最大值为5.39μm和35.5μrad;在此基础上,采用蒙特卡洛法以随机均匀分布方式产生10000组六自由度位移进行分析,表明数值计算法引入的解算误差平均值为10^(-17)mm和10^(-17)mrad量级,而小角度近似法引入的解算误差平均值为10^(-3)~10^(-6)mm和10^(-5)mrad量级,其中z方向解算误差达到4.4μm,R_(x)和R_(y)方向解算误差达到28μrad,故小角度近似法无法满足上述位移测量精度要求。所提出的基于数值计算法的解耦方法对实现6DOF位移台的高精度位移测量具有重要意义。

关键词：六自由度位移测量位置敏感探测器理论建模数值计算法小角度近似法

基于归一化的高精度EUV反射率测试技术研究

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中国激光 2024年第7期51卷 196-202页

作者：张良乐韩晓泉谢婉露吴晓斌方旭晨高梓翔沙鹏飞王魁波中国科学院微电子研究所光电技术研发中心北京100029 中国科学院大学北京100049

基于使用气体放电等离子体(DPP)极紫外(EUV)光源自研的小型反射率测试装置,分析了DPP光源参数及不同型号探测器对反射率测试的影响,提出了一种能量归一化的反射率测试方法,并测试了13.5 nm波长下Mo/Si多层膜反射镜的反射率特性。研究结... 详细信息

基于使用气体放电等离子体(DPP)极紫外(EUV)光源自研的小型反射率测试装置,分析了DPP光源参数及不同型号探测器对反射率测试的影响,提出了一种能量归一化的反射率测试方法,并测试了13.5 nm波长下Mo/Si多层膜反射镜的反射率特性。研究结果表明:在相同光源参数下,SXUV100型探测器的极紫外能量探测性能优于AXUV100G型;通过归一化使光能量波动对反射率测试光束的波动误差从6.2%降低到0.64%,多层膜反射镜的峰值反射率的测量重复性从4.34%提高到0.69%,与国外同等实验装置精度相当,实现了高精度反射率测试,可为极紫外光刻机的光学元件提供反射率测试。

关键词：极紫外气体放电等离子体光源反射率能量探测归一化

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基于GPR模型的用户量预测优化方法

系统工程与电子技术 2024年第8期46卷 2721-2729页

作者：刘学浩刘文学杨超三祝文晶宋玉李金海中国科学院微电子研究所通信与信息工程研发中心北京100029 中国科学院大学集成电路学院北京100049

高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)是一种基于高斯过程的非参数化贝叶斯回归方法,其可以灵活适应不同类型数据,用于建模和预测数据之间的复杂关系,具有拟合能力强、泛化能力好等特点。针对海量用户场景下用户量实时预测问... 详细信息

高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)是一种基于高斯过程的非参数化贝叶斯回归方法,其可以灵活适应不同类型数据,用于建模和预测数据之间的复杂关系,具有拟合能力强、泛化能力好等特点。针对海量用户场景下用户量实时预测问题,提出一种基于GPR的用户量预测优化方法。在滑动窗口方法处理数据的基础上,选择合适的核函数,基于k折交叉验证得到最佳超参数组合以实现GPR模型训练,完成在线用户量的实时预测并进行性能评估。实验结果表明,相比于采用训练集中输出数据方差的50%作为信号噪声估计量的传统方案,所提方法具有较高的预测准确度,并且在测试集均方根误差(root mean square,RMS)、平均绝对误差(mean absolute error,MAE)、平均偏差(mean bias error,MBE)和决定系数R 2这4个评估指标方面均有提升,其中MBE至少提升了43.3%。

关键词：高斯过程回归用户量预测滑动窗口交叉验证超参数优化

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基于硅材料MOS量子点单自旋量子比特的研究与实现

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稀有金属 2024年第1期48卷 118-137页

作者：顾杰殷华湘吴振华张青竹中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心北京100029 中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室北京100088 中国科学院大学北京100029 中国有研科技集团有限公司智能传感功能材料国家重点实验室北京100049

量子计算作为未来计算技术发展的一个重要方向,在一些特定领域具有现代计算机无可比拟的强大优势。基于硅材料的金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor,MOS)量子点自旋量子比特由于拥有较长的相干时间以及与现代集成电路工艺兼容... 详细信息

量子计算作为未来计算技术发展的一个重要方向,在一些特定领域具有现代计算机无可比拟的强大优势。基于硅材料的金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor,MOS)量子点自旋量子比特由于拥有较长的相干时间以及与现代集成电路工艺兼容等优势,在近些年来获得了广泛研究,并取得了较大发展,成为了实现通用量子计算重要的候选方案之一。总结了硅MOS量子点单自旋量子比特实现方案,介绍了硅量子点量子计算的研究背景及意义,叙述目前硅MOS量子点单自旋量子比的研究进展,介绍了MOS量子点器件结构、量子点电荷输运理论、量子比特的读出、量子比特的操作、退相干的影响因素与抑制方法以及扩展与集成等方面的内容,最后讨论了硅MOS量子点自旋量子比特在实现通用量子计算方面面临的挑战与未来发展趋势。

关键词：硅量子点量子比特量子计算自旋

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面向空间应用的GaN功率器件及其辐射效应

国防科技大学学报 2024年第1期46卷 149-159页

作者：毕津顺沈立志梅博曹爽孙毅于庆奎中国科学院大学集成电路学院北京100049 中国科学院微电子研究所北京100029 中国航天宇航元器件工程中心北京100029

研究氮化镓(GaN)功率器件及其辐射效应对于解决空间应用需求、促进新一代航天器建设具有重大意义。介绍了GaN功率器件的主要结构及工作原理,综述了近年来国内外在GaN功率器件的总剂量效应和单粒子效应两方面的研究进展,并对辐射效应在Ga... 详细信息

研究氮化镓(GaN)功率器件及其辐射效应对于解决空间应用需求、促进新一代航天器建设具有重大意义。介绍了GaN功率器件的主要结构及工作原理,综述了近年来国内外在GaN功率器件的总剂量效应和单粒子效应两方面的研究进展,并对辐射效应在GaN功率器件中造成的退化和损伤机制进行分析与讨论。研究结果显示:GaN功率器件具有较强的抗总剂量能力,但是抗单粒子能力较弱,易发生漏电和单粒子烧毁,且烧毁点多发生在栅极边缘的漏侧。对GaN功率器件辐照损伤机理的研究缺乏权威理论,有待进一步探索,为其空间应用提供理论支撑。目前,平面结构的GaN功率器件是主流的技术方案,单片集成及高频小型化是GaN功率器件未来发展的方向。

关键词： GaN功率器件总剂量效应单粒子效应空间应用

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LDPC码的分层自适应最小和译码算法

系统工程与电子技术 2024年

作者：郑仁乐李东阳刘文学万金涛刘学勇李金海中国科学院微电子研究所通信与信息工程研发中心中国科学院大学集成电路学院

针对归一化最小和译码算法(NMS)较置信传播译码算法(BP)误差较大的问题，提出自适应最小和译码算法(ASF-NMS)。通过对当前迭代后验概率的硬判决值与前一次迭代后验概率的硬判决值进行计算，动态调整归一化因子与偏移因子，使得到的改进... 详细信息

针对归一化最小和译码算法(NMS)较置信传播译码算法(BP)误差较大的问题，提出自适应最小和译码算法(ASF-NMS)。通过对当前迭代后验概率的硬判决值与前一次迭代后验概率的硬判决值进行计算，动态调整归一化因子与偏移因子，使得到的改进算法更接近于置信传播译码算法，在此基础上，应用分层式调度策略，提出分层自适应最小和译码算法(ASF-LNMS)，提升译码算法收敛速度。仿真结果表明，在误码率(BER)为10-6时，所提出译码算法的误码性能与分层归一化最小和译码算法相比有0.25dB的增益，相比于分层置信传播译码算法(LBP)译码性能十分接近，迭代次数仅有1次的增加，具有更好的收敛性能。

关键词：低密度奇偶校验码分层自适应最小和译码算法归一化因子偏移因子