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基于先验信息的压缩感知重建温度场技术

仪表技术与传感器 2024年第4期 71-75,80页

作者：黄俊瑜李文昌刘剑张天一朱旻琦济南大学信息科学与工程学院中国科学院半导体研究所中国科学院大学材料与光电研究中心中国科学院大学集成电路学院山东产业技术研究院研究生院中国电子科技集团公司第五十八研究所

针对利用压缩感知方法重建微处理器芯片温度场存在错失真实热点、从而影响重建精度的问题,提出了一种基于先验信息的压缩感知重建温度场方法。通过对温度场先验信息的处理,结合主成分分析和模拟退火算法有针对性地设计观测矩阵,优化温... 详细信息

针对利用压缩感知方法重建微处理器芯片温度场存在错失真实热点、从而影响重建精度的问题,提出了一种基于先验信息的压缩感知重建温度场方法。通过对温度场先验信息的处理,结合主成分分析和模拟退火算法有针对性地设计观测矩阵,优化温度传感器的布置,提高重建精度。实验结果表明:与基于特征图的重建方法、基于模拟退火算法布置传感器的方法和基于随机采样的压缩感知重建温度场方法相比,该方法在平均温度误差、最大温度误差和均方误差方面至少分别提升了29.9%、46.6%和53.7%,有更优越的温度场重建性能。

关键词：温度场重建压缩感知观测矩阵温度传感器先验信息

原位加热诱导Nb扩散引起Nb_(0.8)CoSb有序度的转变

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物理学报 2024年第11期73卷 273-279页

作者：李其柱范浩涵高梓恒南鹏飞朱铁军葛炳辉安徽大学物质科学与信息技术研究院信息材料与智能感知安徽省实验室合肥230601 浙江大学材料科学与工程学院硅及先进半导体材料全国重点实验室杭州310027

本文以覆盖Nb薄膜的半赫斯勒合金Nb_(0.8)CoSb为研究对象,成功利用原位加热透射电镜技术在高温下诱导Nb扩散,致使Nb_(0.8)CoSb转变为有序度更高的Nb_(0.8)+δCoSb,即倒空间漫散带代表的短程有序结构转变为超结构衍射点代表的长程有序结... 详细信息

本文以覆盖Nb薄膜的半赫斯勒合金Nb_(0.8)CoSb为研究对象,成功利用原位加热透射电镜技术在高温下诱导Nb扩散,致使Nb_(0.8)CoSb转变为有序度更高的Nb_(0.8)+δCoSb,即倒空间漫散带代表的短程有序结构转变为超结构衍射点代表的长程有序结构.进一步的分析表明,这种超结构的调制波矢为q=(a~*+b~*-c~*)/3,其形成主要源自于Sb和Nb组分的变化.与离位合成的Nb_(0.8)4CoSb的微观结构进行对比,发现二者中超结构不同,这种超结构的调制波矢为q=(2a~*-2c~*)/3,主要源自于Nb组分的变化.此项研究揭示了组分导致超结构的多样性以及半赫斯勒合金结构相变的复杂性,丰富了对半赫斯勒合金材料的理解,对相变材料的设计以及功能调控具有重要指导意义.

关键词：固态相变原位加热短程有序半赫斯勒合金

功率MOSFET静电放电栅源电容解析模型的建立

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物理学报 2024年

作者：苏乐王彩琳谭在超罗寅杨武华张超苏州锴威特半导体股份有限公司西安理工大学电子工程系

在实际静电放电测试时，发现各种功率MOSFET的静电放电测试结果均呈现出正反向耐压不对称现象，而人体与器件接触时的静电放电过程是不区分正反向的。正反向耐压差异较大对于功率MOSFET或作为静电放电保护器件来说都是无法接受的，其造... 详细信息

在实际静电放电测试时，发现各种功率MOSFET的静电放电测试结果均呈现出正反向耐压不对称现象，而人体与器件接触时的静电放电过程是不区分正反向的。正反向耐压差异较大对于功率MOSFET或作为静电放电保护器件来说都是无法接受的，其造成器件失效的问题格外凸显。本文通过建立SGT-MOSFET、VUMOSFET和VDMOS在静电放电正反向电压下的栅源电容解析模型，对比分析了三种功率MOSFET器件静电放电正反向耐压不对称及其比值不同的原因，为器件的静电放电测试及可靠性分析提供了理论依据。

关键词：功率MOSFET 静电放电栅源电容解析模型

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脉冲放电驱动磨料流辅助磨削单晶碳化硅研究

机械工程学报 2024年第9期60卷 383-392页

作者：陈钊杰谢晋刘军汉熊长新李迪帆华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 华中光电技术研究所-武汉光电国家研究中心武汉430223

单晶碳化硅作为半导体材料,其被加工表面及亚表面质量直接影响到电、磁、光等工作性能,但在高精度的机械加工中,纳米切深的不可控和高速主轴转动的刀具端跳会产生不稳定的切削力,导致表面微毛刺和改性层以及亚表面残余应力和损伤。因此... 详细信息

单晶碳化硅作为半导体材料,其被加工表面及亚表面质量直接影响到电、磁、光等工作性能,但在高精度的机械加工中,纳米切深的不可控和高速主轴转动的刀具端跳会产生不稳定的切削力,导致表面微毛刺和改性层以及亚表面残余应力和损伤。因此,在单晶碳化硅的金刚石磨削中,利用砂轮与工件间的脉冲放电驱动游离磨料流动,抵消机械作用对其表面及亚表面的影响,探究机械加工、磨料流抛光和热化学去除的复合加工对表面完整性的作用机制。首先建立复合加工表面成型与脉冲放电和流体动压的关系模型,然后分析脉冲放电对材料去除率以及磨粒损耗率的影响,最后讨论去毛刺效果、表面残余应力及亚表面损伤等。结果表明:在固结磨粒切削与轮廓复制过程中工件与磨粒界面形成了复合加工链,脉冲放电可驱动游离磨粒并对表面进行热化学改性,游离磨粒获得去除力去消除表面二氧化硅并重新暴露出Si-C键。降低脉冲放电能量和流体动压会促进脆性破坏转变为高表面质量的塑性去除。即使较大切深和较大主轴端跳产生的机械振动,脉冲放电驱动的热化学改性及游离磨粒抛光与金刚石磨削复合可以将残余压应力、表面微毛刺和亚表面损伤层厚度分别减少93%、73%和50%。

关键词：亚表面损伤残余应力单晶碳化硅脉冲放电磨料流加工

双沟槽SiC金属-氧化物-半导体型场效应管重离子单粒子效应

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物理学报 2024年第2期73卷 234-241页

作者：李洋帆郭红霞张鸿白如雪张凤祁马武英钟向丽李济芳卢小杰湘潭大学材料科学与工程学院湘潭411105 西北核技术研究所西安710024 工业和信息化部第五研究所电子元器件可靠性物理及其应用技术国家重点实验室广州510610

本文针对第四代双沟槽型碳化硅场效应晶体管升展了不同源漏偏置电压下208 MeV锗离子辐照实验,分析了器件产生单粒子效应的物理机制.实验结果表明,辐照过程中随着初始偏置电压的增大,器件漏极电流增长更明显;在偏置电压为400 V时,重离子... 详细信息

本文针对第四代双沟槽型碳化硅场效应晶体管升展了不同源漏偏置电压下208 MeV锗离子辐照实验,分析了器件产生单粒子效应的物理机制.实验结果表明,辐照过程中随着初始偏置电压的增大,器件漏极电流增长更明显;在偏置电压为400 V时,重离子注量达到9×10^(4)ion/cm^(2),器件发生单粒子烧毁,在偏置电压为500 V时,重离子注量达到3×10^(4)ion/cm^(2),器件发生单粒子烧毁,单粒子烧毁阈值电压在器件额定工作电压的34%(400 V)以下.对辐照后器件进行栅特性测试,辐照过程中偏置电压为100 V的器件泄漏电流无明显变化;200 V和300 V时,器件的栅极泄漏电流和漏极泄漏电流都增大.结合TCAD仿真模拟进一步分析器件单粒子效应微观机制,结果表明在低偏压下,泄漏电流增大是因为电场集中在栅氧化层的拐角处,导致了氧化层的损伤;在高偏压下,辐照过程中N-外延层和N+衬底交界处发生的电场强度增大,引起显著的碰撞电离,由碰撞电离产生的局域大电流密度导致晶格温度超过碳化硅的熔点,最终引起单粒子烧毁.

关键词：双沟槽SiC金属-氧化物-半导体型场效应管重离子辐照单粒子烧毁

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p-GaN HEMT结-壳瞬态热阻抗特性研究

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微电子学 2024年

作者：叶斯灿潘效飞龚平刘震卢澳党宁闫大为江南大学电子工程系物联网技术应用教育部工程研究中心无锡华润安盛科技有限公司无锡芯鉴半导体技术有限公司

以导通电阻(Rds（on）)作为温敏参数，采用双界面法测量p-GaN HEMT的结-壳瞬态热阻抗特性曲线。首先，在300-400 K温度范围内，测量Rds（on）与结温的线性依赖关系，确定其斜率为0.372 K/mΩ；然后，基于50阶Foster热网络模型拟合热阻... 详细信息

以导通电阻(Rds（on）)作为温敏参数，采用双界面法测量p-GaN HEMT的结-壳瞬态热阻抗特性曲线。首先，在300-400 K温度范围内，测量Rds（on）与结温的线性依赖关系，确定其斜率为0.372 K/mΩ；然后，基于50阶Foster热网络模型拟合热阻抗响应曲线，获取对用的时间常数谱；进而，将其等效转化为Cauer热网络模型的热结构函数曲线，通过定位两个不同界面条件下曲线第一个明显分离的点，确定结-壳稳态热阻，得Rthjc～1.28 K/W。最后，基于Rthjc之前的结构函数，反向推导Foster模型热时间常数，计算结-壳瞬态热阻抗曲线。

关键词： p-GaN HEMT 结-壳瞬态热阻抗曲线热网络模型热时间常数

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重掺杂P型SiC的熔融KOH刻蚀行为研究

人工晶体学报 2024年第5期53卷 773-780,791页

作者：程佳辉杨磊王劲楠龚春生张泽盛简基康广东工业大学物理与光电工程学院广州510006 北京晶格领域半导体有限公司北京101300

本文采用熔融KOH刻蚀方法详细研究了液相法生长的重掺杂P型6H-SiC晶体中的位错情况,探究了时间、温度变化对液相法生长的重掺杂P型6H-SiC晶片表面刻蚀的影响。当提高腐蚀时间或腐蚀温度时,晶片表面的腐蚀坑尺寸均表现出不同程度的增加,... 详细信息

本文采用熔融KOH刻蚀方法详细研究了液相法生长的重掺杂P型6H-SiC晶体中的位错情况,探究了时间、温度变化对液相法生长的重掺杂P型6H-SiC晶片表面刻蚀的影响。当提高腐蚀时间或腐蚀温度时,晶片表面的腐蚀坑尺寸均表现出不同程度的增加,过高的温度及长时间刻蚀均导致过腐蚀现象的发生。根据不同腐蚀条件下腐蚀坑的形貌与分布,确定出刻蚀重掺杂P型6H-SiC晶片的最佳工艺参数。利用晶片在不同温度下的腐蚀速率变化关系及阿伦尼乌斯公式计算出晶体的反应活化能为10.59 kcal/mol。最后,对穿透型螺位错(TSD)和穿透型刃位错(TED)的形貌、尺寸和内部结构进行了详细的表征和分析,结果表明P型6H-SiC晶体中腐蚀坑的倾角与腐蚀时间无关。

关键词： P型碳化硅腐蚀位错重掺杂腐蚀速率活化能

不同解码方案下的星地融合网络混合多址接入性能分析

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电子与信息学报 2024年第9期46卷 3528-3536页

作者：戴叶玲郭焱朱丽文刘笑宇丁昌峰林敏南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003 展讯半导体(南京)有限公司南京211899

该文针对地面中继辅助的星地融合网络(ISTNs)，分析了卫星采用不同解码方案时系统性能的差异。首先，提出一种新颖的用户配对方案，通过位置信息将卫星波束覆盖范围内的多个用户分为若干个组。接着，为了提高传输可靠性以及频谱利用率... 详细信息

该文针对地面中继辅助的星地融合网络(ISTNs)，分析了卫星采用不同解码方案时系统性能的差异。首先，提出一种新颖的用户配对方案，通过位置信息将卫星波束覆盖范围内的多个用户分为若干个组。接着，为了提高传输可靠性以及频谱利用率，用户采用混合多址接入技术与卫星进行通信。进一步，在考虑用户-地面中继链路服从Nakagami-m分布，地面中继-卫星链路服从相关阴影莱斯分布的情况下，分别推导出基于连续干扰消除(SIC)和联合解码(JD)两种解码方案的系统中断概率和吞吐量的闭合表达式。最后，计算机仿真验证了理论分析的正确性和所提方案相比正交多址(OMA)方案的优越性，并揭示了JD解码技术在ISTNs中的可行性。

关键词：星地融合网络用户配对方案混合多址接入连续干扰消除联合解码

p-GaN HEMT结-壳稳态热阻的测量方法研究

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微电子学 2024年

本文以开态导通电阻Rds（on）为温敏参数，分别采用热电偶法和双界面法评估了p-GaN HEMT器件的结-壳热阻Rthjc。结果表明，1)在300～400 K温度范围内，Rds（on）与Tj近似成线性依赖关系，其斜率约为0.372 K/mΩ；2)对于热电偶法，加热功... 详细信息

本文以开态导通电阻Rds（on）为温敏参数，分别采用热电偶法和双界面法评估了p-GaN HEMT器件的结-壳热阻Rthjc。结果表明，1)在300～400 K温度范围内，Rds（on）与Tj近似成线性依赖关系，其斜率约为0.372 K/mΩ；2)对于热电偶法，加热功率P=3.56 W时，Tj=129.56 ℃和TC=125.00 ℃，Rthjc=1.28 K/W；3)对于双界面法，采用两种不同热导率软硅胶获得两条结构函数曲线，根据其第一个明显分离点得Rthjc=1.31 K/W；4)由于存在额外散热路径，壳与热电偶之间可能存在空隙，热电偶法会低估实际热阻值；双界面法的热等效模型阶数必须足够大，否则得到热结构函数曲线不够连续，会高估实际Rthjc值。

关键词： p-GaN HEMT 结-壳热阻热电偶双界面