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基于0.15μm SOI工艺的耐高温短沟器件设计与实现

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固体电子学研究与进展 2024年第3期44卷 258-263页

作者：顾祥张庆东纪旭明李金航常瑞恒中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214035

绝缘体上硅(Silicon on insulator,SOI)技术在200~400℃高温器件和集成电路方面有着广泛的应用前景,但对于沟道长度≤0.18μm的短沟道器件在200℃以上的高温下阈值电压漂移量达40%以上,漏电流达μA级,无法满足电路设计要求。本文研究了... 详细信息

绝缘体上硅(Silicon on insulator,SOI)技术在200~400℃高温器件和集成电路方面有着广泛的应用前景,但对于沟道长度≤0.18μm的短沟道器件在200℃以上的高温下阈值电压漂移量达40%以上,漏电流达μA级,无法满足电路设计要求。本文研究了基于0.15μm SOI工艺的1.5 V MOS器件电特性在高温下的退化机理和抑制方法,通过增加栅氧厚度、降低阱浓度、调整轻掺杂漏离子注入工艺等优化方法,实现了一种性能良好的短沟道高温SOI CMOS器件,在25~250℃温度范围内,该器件阈值电压漂移量<30%,饱和电流漂移量<15%,漏电流<1 nA/μm。此外采用仿真的方法分析了器件在高温下的漏区电势和电场的变化规律,将栅诱导漏极泄漏电流效应与器件高温漏电流关联起来,从而定性地解释了SOI短沟道器件高温漏电流退化的机理。

关键词：绝缘体上硅阈值电压漏电流短沟道栅诱导漏极泄漏电流

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用于SPAD阵列的高速主被动混和淬灭电路

红外与激光工程 2024年第7期53卷 78-85页

作者：郑丽霞尤旺巧胡康吴金孙伟锋周幸叶东南大学集成电路学院江苏无锡214125 中国电子科技集团公司第十三研究所河北石家庄050051

单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode,SPAD)具有响应速度快、抗干扰能力强等优点,具备优异的单光子检测能力,因而在激光雷达、量子通信应用、荧光光谱分析等弱光探测领域得到了广泛应用。在单光子探测成像领域中,为了获得... 详细信息

单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode,SPAD)具有响应速度快、抗干扰能力强等优点,具备优异的单光子检测能力,因而在激光雷达、量子通信应用、荧光光谱分析等弱光探测领域得到了广泛应用。在单光子探测成像领域中,为了获得更高的分辨率和更快的扫描探测速度,探测器正朝着大规模阵列化和高度集成化的方向发展,阵列应用要求淬灭电路较小的电路面积。基于盖革模式下SPAD的探测成像应用,建立了雪崩信号检测与淬灭的信号模型,并通过数学分析得到了混和淬灭电路中的最优检测电阻取值,在理论分析基础上对混合淬灭电路的结构和参数进行了设计与优化。根据建模分析结果,设计了一种主被动混合的高速淬灭电路结构,以较小的电路面积实现了雪崩信号快速检测与淬灭。基于TSMC 0.35μm CMOS工艺完成了电路版图的设计与流片。芯片测试结果表明,电路的淬灭时间约为2.9 ns,复位时间为1.75 ns。结合版图面积的占用情况,所设计的电路具有较高的“性价比”,可以满足SPAD阵列型读出电路的需求,具有快速雪崩淬灭和复位的特点。

关键词：单光子雪崩二极管主被动混合淬灭最优检测电阻阵列应用

超细纤维合成革含浸用水性聚氨酯的合成及其应用

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纺织学报 2024年第3期45卷 129-136页

作者：李琛王冬仲鸿天董朋付少海江苏省纺织品数字喷墨印花工程技术研究中心江苏无锡214122 生态纺织教育部重点实验室(江南大学) 江苏无锡214122 江苏聚杰微纤科技集团股份有限公司江苏苏州215200

为解决水性聚氨酯应用于超细纤维合成革(超纤革)含浸时存在的表面易出现裂纹及手感不佳的问题,通过在合成过程中引入聚碳酸酯二醇作为软链段,并添加三羟甲基丙烷,成功制备了成膜后具有高韧性和高强度的大分子质量小乳粒粒径水性聚氨酯... 详细信息

为解决水性聚氨酯应用于超细纤维合成革(超纤革)含浸时存在的表面易出现裂纹及手感不佳的问题,通过在合成过程中引入聚碳酸酯二醇作为软链段,并添加三羟甲基丙烷,成功制备了成膜后具有高韧性和高强度的大分子质量小乳粒粒径水性聚氨酯乳液。结果表明:乳液的相对分子质量达到5.93×10^(4)其平均粒径仅为89.54 nm,储存稳定性良好;形成的薄膜具有优异的性能,断裂强度为3.725 MPa,断裂伸长率达到763.99%,高温下的储能模量和损耗模量分别为2837.57 MPa和278.87 MPa。在超纤革制备中,应用这种水性聚氨酯可改善黏结固化情况,显著减少表面裂纹,提升弹性和柔软度。

关键词：水性聚氨酯超细纤维合成革含浸工艺乳粒粒径三羟甲基丙烷聚碳酸酯二醇

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高精度可编程限流二极管功率通路设计

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 72-77页

作者：李现坤魏廷存陈彦杰陈楠西北工业大学微电子学院陕西西安710072 中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214072

为了解决传统功率通路中肖特基二极管导通损耗较大的问题,设计了一款高精度可编程限流双通道理想二极管功率通路,基于0.18μm BiCMOS工艺进行了流片验证.采用了新颖的自适应电源选通控制电路,避免PMOS功率管的寄生体二极管导通的风险,并... 详细信息

为了解决传统功率通路中肖特基二极管导通损耗较大的问题,设计了一款高精度可编程限流双通道理想二极管功率通路,基于0.18μm BiCMOS工艺进行了流片验证.采用了新颖的自适应电源选通控制电路,避免PMOS功率管的寄生体二极管导通的风险,并使PMOS功率管导通阻抗仅为40 mΩ.芯片实测结果表明:单个理想二极管功率通路在4 A电流条件下,-40°~125°温度范围内传输效率达到92%以上;而且电路内部集成了高精度可编程限流保护电路,单个通道实现了0.15~4 A范围内限流阈值调节.

关键词：理想二极管线性调节控制迟滞开/关控制可编程限流

基于SiGe工艺多抽头电感结构的紧凑型Wilkinson功分器

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现代电子技术 2024年第10期47卷 13-17页

作者：张斌秦战明孙文俊蒋颖丹汪柏康张礼怿中国电子科技集团第五十八研究所江苏无锡214035

为了解决传统Wilkinson功分器损耗高、尺寸大的问题,从功分器的理论分析出发,将传统的微带线结构和LC集总式结构进行改进,在隔离电阻处引入频率补偿电容,设计一种新型的多抽头电感结构的紧凑型宽带二等分功分器。所设计的功分器基于0.18... 详细信息

为了解决传统Wilkinson功分器损耗高、尺寸大的问题,从功分器的理论分析出发,将传统的微带线结构和LC集总式结构进行改进,在隔离电阻处引入频率补偿电容,设计一种新型的多抽头电感结构的紧凑型宽带二等分功分器。所设计的功分器基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺。射频/微波电磁仿真显示,在8~16 GHz的频带范围内,功分器的分配损耗小于0.8 dB,隔离度大于20 dB,端口回波损耗大于15 dB,核心电路版图面积仅为0.30 mm×0.25 mm,可满足宽带功分器低损耗、小型化、高隔离度的设计要求。

关键词： Wilkinson功分器多抽头电感 SiGe工艺二等分结构补偿电容低损耗小型化

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发酵饲料在动物生产中应用的研究进展

饲料研究 2024年第4期47卷 154-157页

作者：郁冯艳付佳伟从光雷刘春雪夏双双杜莉李俊波安佑生物科技集团股份有限公司江苏苏州215400

发酵饲料具有绿色、安全、适口性好、促生长、增强免疫力、降本增效等优点,可作为抗生素替代品在动物生产中应用。文章主要概述了发酵饲料的常用菌种、分类、品质评价、生理功能以及发酵饲料在动物生产中的作用效果,分析当前发酵饲料存... 详细信息

发酵饲料具有绿色、安全、适口性好、促生长、增强免疫力、降本增效等优点,可作为抗生素替代品在动物生产中应用。文章主要概述了发酵饲料的常用菌种、分类、品质评价、生理功能以及发酵饲料在动物生产中的作用效果,分析当前发酵饲料存在的问题及解决办法,展望发酵饲料的发展趋势,为发酵饲料在动物生产中更广泛的应用提供参考。

关键词：发酵饲料肠道菌群动物消化代谢生产性能

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H型栅NMOS器件Kink效应的研究

电子元件与材料 2024年第1期43卷 55-60页

作者：徐大为彭宏伟秦鹏啸王青松董海南中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214035

H型栅NMOS器件因其强抗辐照和低功耗等优势已逐渐成为PDSOI电路设计中的核心器件。但H型栅NMOS器件的Ids-Vds曲线会在漏极电压较高时发生明显的翘曲现象,称为Kink效应。该效应严重影响一定工作条件下的电路性能和稳定性。为此,依据实测... 详细信息

H型栅NMOS器件因其强抗辐照和低功耗等优势已逐渐成为PDSOI电路设计中的核心器件。但H型栅NMOS器件的Ids-Vds曲线会在漏极电压较高时发生明显的翘曲现象,称为Kink效应。该效应严重影响一定工作条件下的电路性能和稳定性。为此,依据实测和TCAD仿真数据,分析了H型栅NMOS器件发生Kink效应的机理,并且基于0.15μm SOI工艺,进一步量化分析了顶层硅膜厚度、阱浓度、栅尺寸、温度以及总剂量辐照等方面对Kink效应的影响。最终结果表明,高漏极电压下NMOS器件体区积累大量空穴导致寄生NPN三极管开启,从而引发了Kink效应。本工作完善了H型栅NMOS器件Kink效应的研究,为PDSOI电路设计中抑制Kink效应提供了有益的参考。

关键词： H型栅NMOS Kink效应 PDSOI 总剂量辐照 TCAD

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一种采用激光修调的高精度带隙基准电压源

半导体技术 2024年第10期49卷 906-911页

作者：韩前磊王成皓钟道鸿杨伟伟中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214000

基于Brokaw带隙基准模型设计了一种高精度、低温漂的基准电压源。采用金属薄膜电阻的低温漂特性降低基准电压的温漂系数,并通过后期的激光修调实现基准电压的高精度输出;采用p型基区电阻的正温漂特性,引入一个正温度系数的二阶电压分量... 详细信息

基于Brokaw带隙基准模型设计了一种高精度、低温漂的基准电压源。采用金属薄膜电阻的低温漂特性降低基准电压的温漂系数,并通过后期的激光修调实现基准电压的高精度输出;采用p型基区电阻的正温漂特性,引入一个正温度系数的二阶电压分量,实现带隙基准电压的二阶曲率补偿,进一步减小输出基准电压的温漂系数。采用双极型工艺完成设计,对电路进行测试。测试结果表明,5~36 V的电源电压范围内可稳定输出2.5 V、3 V的基准电压,输出电压温漂为2.17×10^(-6)/℃,输出电压误差绝对值为0.15 mV,线性调整率为2.85μV/V,输出短路电流为44.35 mA,静态电流为0.68 mA。

关键词：带隙基准高精度低温漂激光修调曲率补偿

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基于RS和BCH码的SRAM-PUF密钥提取方法及性能分析

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计算机工程 2024年第7期50卷 187-193页

作者：周昱于宗光中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214072

物理不可克隆函数(PUF)是芯片制造过程中随机偏差形成的唯一和不可复制的物理指纹,使用这个特征可以鉴别各个芯片,然而PUF芯片因环境变化会影响输出,导致在认证应用时可能失败。介绍了模糊提取器的密钥提取方法,通过在静态随机存取存储... 详细信息

物理不可克隆函数(PUF)是芯片制造过程中随机偏差形成的唯一和不可复制的物理指纹,使用这个特征可以鉴别各个芯片,然而PUF芯片因环境变化会影响输出,导致在认证应用时可能失败。介绍了模糊提取器的密钥提取方法,通过在静态随机存取存储器(SRAM)-PUF芯片中加入里德-所罗门(RS)硬解码,在认证系统中加入BCH软解码模块,纠正PUF在一定范围内变化来确保通过认证,并对SRAM-PUF电路在三温下进行实验分析。实验结果表明,SRAM-PUF电路的PUF点分布有较好的均衡性,在常温时可靠性接近100%,在低温条件下可靠性范围为98.84%~100%,在高温条件下,可靠性范围为97.77%~99%,当RS码和BCH码设计的纠错能力大于PUF可靠性时能够通过认证。

关键词：物理不可克隆函数静态随机存取存储器模糊提取器里德-所罗门码 BCH码