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一种高性能40x30单光子雪崩探测器dTOF传感芯片

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光学学报 2024年

作者：左海杰杨振兴李昕霞胡之厅陈正鹏杨中耀林宏志陈志远林静土刘超高亮徐维超邱正瀚易博朱宝明刘丰铭冯少奇杨六峰余娜邹豫飞郭雨辰王申南京芯视界微电子科技有限公司

本文介绍了一种新型高性能背照式单光子雪崩二极管（SPAD）阵列传感器的设计和性能特性。它采用20μm像素设计，具有低击穿电压及低温度系数特点。该传感器采用3D堆叠制造，SPAD晶圆和逻辑晶圆之间采用Cu-Cu混合键合来增大光子接收面积... 详细信息

本文介绍了一种新型高性能背照式单光子雪崩二极管（SPAD）阵列传感器的设计和性能特性。它采用20μm像素设计，具有低击穿电压及低温度系数特点。该传感器采用3D堆叠制造，SPAD晶圆和逻辑晶圆之间采用Cu-Cu混合键合来增大光子接收面积，SPAD晶圆采用55nm BSI工艺制成，逻辑晶圆采用40nm逻辑工艺。通过在BSI像素结构中引入光子散射结构、底部反射镜和微透镜等进一步增加了光子吸收率。器件雪崩电压低于20V,温度系数为18mV/℃; 4V过偏压下905nm光子探测效率PDE典型值为28.8%，应用中可以通过调节填充因子和雪崩区电场来调节PDE的大小; DCR为14 Hz/μm2, Afterpulse小于0.5%;Crosstalk小于0.5%,Jitter为350ps，具有良好的探测性能。该传感器为高性能dTOF测距芯片提供一种可量产市场解决方案。根据不同的应用要求，该传感器设计不仅可适用于各种移动端的应用，如移动和VR/AR等对PDE要求不高的场景，而且也可以应用于车载自动驾驶、无人机等对PDE要求较高的应用场景。

关键词：单光子雪崩二极管背照式光子探测效率暗噪声串扰

用于Mini/Micro-LED芯片缺陷检测的全局特征压缩卷积神经网络

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仪器仪表学报 2024年

作者：田心如褚洁蔡觉平温凯林王宇翔西安电子科技大学微电子学院苏州鸿鹄骐骥电子科技有限公司

微型发光二极管（Mini/Micro-LED）是下一代显示技术。随着Mini/Micro-LED芯片物理尺寸的微小化，制造良品率下降、集成度激增，Mini/Micro LED芯片的快速、精确检测成为工业生产的关键。然而由于芯片尺寸小、分布密集，单个目标的特征... 详细信息

微型发光二极管（Mini/Micro-LED）是下一代显示技术。随着Mini/Micro-LED芯片物理尺寸的微小化，制造良品率下降、集成度激增，Mini/Micro LED芯片的快速、精确检测成为工业生产的关键。然而由于芯片尺寸小、分布密集，单个目标的特征信息占比不足，且工业检测要求检测算法速度快、易部署，Mini/Micro-LED芯片缺陷检测仍面临巨大挑战。针对这些问题，我们设计了一种压缩注意力细节-语义互补卷积神经网络(CADSC-CNN)。在特征融合网络加入基于自注意力机制的编码器结构，更容易获取全局信息，对小目标的特征信息进行补充;同时对自注意力进行压缩操作减少模型的参数量，提高检测速率。此外，我们通过工业相机采集的Mini/Micro-LED数据集验证该方法的有效性。实验表明，该方法的mAP率达到了95.6%，速度为100.6FPS。

关键词：缺陷检测 Mini/Micro-LED 卷积神经网络自注意力

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无人集群智能协同仿真试验评估理论框架研究

系统仿真学报 2024年第4期36卷 795-804页

作者：王积鹏张兴吴浩谷雨杨慧杰中国电子科技集团有限公司电子科学研究院北京100041

智能无人集群装备作为智能装备的典型代表,其技术、装备、作战应用在全球范围内加速推进,但总体上无人集群试验理论的研究滞后于无人集群技术、装备,无人集群能力的涌现性、对抗的复杂性,以及无人集群试验的不可重复、不可泛化等特性给... 详细信息

智能无人集群装备作为智能装备的典型代表,其技术、装备、作战应用在全球范围内加速推进,但总体上无人集群试验理论的研究滞后于无人集群技术、装备,无人集群能力的涌现性、对抗的复杂性,以及无人集群试验的不可重复、不可泛化等特性给无人集群试验基础理论、方法带来了巨大挑战。从体系工程集成试验视角和装备研制建设全生命周期视角提出面向能力生长的智能技术、智能单装、智能集群、智能体系4个集群试验模式,深度剖析无人集群智能协同试验的基础理论问题,构建无人集群智能协同试验基础理论框架。

关键词：无人集群智能协同智能技术试验智能单装试验智能集群试验智能体系试验

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ACF-COG芯片互连电阻建模与工艺参数优化

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工程科学与技术 2024年第5期56卷 277-286页

作者：陈睿卿刘磊贾磊罗晨周怡君东南大学机械工程学院江苏南京211189 无锡尚实电子科技有限公司江苏无锡214000

玻璃覆晶封装技术是液晶显示器生产过程中的核心技术,主要采用热固性固化胶和若干导电颗粒组成各向异性导电胶膜倒装实现互连,而互连后的芯片电阻是材料选择与工艺参数的重要评估指标。本文旨在建立芯片互连电阻仿真体系并探究相同导电... 详细信息

玻璃覆晶封装技术是液晶显示器生产过程中的核心技术,主要采用热固性固化胶和若干导电颗粒组成各向异性导电胶膜倒装实现互连,而互连后的芯片电阻是材料选择与工艺参数的重要评估指标。本文旨在建立芯片互连电阻仿真体系并探究相同导电颗粒分布下芯片封装的最优工艺参数。首先,通过大量实验获取采用CP6530ID型号各向异性导电胶膜的芯片在不同工艺参数下的凸点互连电阻及凸点捕捉到的导电颗粒数目,并对实验数据进行统计分析。其次,在数值模拟实验中,为模拟键合温度与压力的耦合方式,采用顺序热力耦合方法。在得到热力耦合场下CP6530ID型号各向异性导电胶膜中导电颗粒的形变量后,通过建立的导电颗粒互连电阻的数学模型算出芯片互连电阻,将互连电阻计算结果与实验结果对比,验证仿真结果的有效性及对实验的指导意义。最后,将生产商索尼化学公司推荐的封装工艺参数范围作为优化起点,对随机化导电颗粒分布情况进行仿真,以仿真结果为参考探究芯片封装的最优工艺参数。在实现芯片有效封装的前提下,仿真结果显示,键合温度为190℃、键合压力为100MPa时,芯片互连电阻最小。芯片封装过程中,压力对互连电阻起决定性作用,温度对互连电阻的影响较为微弱。就压力因子而言,在不考虑导电颗粒被压裂的情况下,压力越大,最后形成的互连电阻越小;温度越高,导电颗粒的热膨胀越剧烈,导致互连电阻越大。

关键词：液晶显示器玻璃覆晶封装数值模拟互连电阻工艺参数

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无人集群虚实混合仿真试验环境集成构建研究

系统仿真学报 2024年第4期36卷 825-833页

作者：杨慧杰肖桃顺武晨郭凌峰中国电子科技集团有限公司电子科学研究院北京100041

构建无人集群试验环境,开展面向无人集群核心技术、关键装备、作战理论的试验研究,是推动无人集群走向成熟的关键环节。以无人集群试验需求为出发点,分析了组成试验环境的资源要素,提出了由共用基础设施、通用试验服务、专用试验支撑,... 详细信息

构建无人集群试验环境,开展面向无人集群核心技术、关键装备、作战理论的试验研究,是推动无人集群走向成熟的关键环节。以无人集群试验需求为出发点,分析了组成试验环境的资源要素,提出了由共用基础设施、通用试验服务、专用试验支撑,以及安全保密和综合保障组成的试验环境架构;从试验网络、模型数据、试验应用方面研究了试验环境集成的关键技术;通过一个支撑无人机集群协同搜索试验的应用案例验证了虚实混合仿真试验环境构建方法的可行性,为无人集群混合仿真试验环境的构建提供了参考。

关键词：无人集群混合仿真试验环境架构试验环境集成

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基于多尺度数据集的虫害检测模型

农业工程学报 2024年第5期40卷 196-206页

作者：陈冬梅林佳王海亮吴开华陆玉恒周晓飞张竞成杭州电子科技大学自动化学院杭州310018 杭州睿坤科技有限公司杭州310018

在复杂和密集尺度的农业检测任务中基于Transformer的DETR类模型逐渐崭露头角,但现有的传统量化分析难以深入探究检测模型的优化策略和机制的有效性。为了满足密集小型昆虫的检测和计数的需求,该研究构建了真实场景采集的包含稻飞虱、... 详细信息

在复杂和密集尺度的农业检测任务中基于Transformer的DETR类模型逐渐崭露头角,但现有的传统量化分析难以深入探究检测模型的优化策略和机制的有效性。为了满足密集小型昆虫的检测和计数的需求,该研究构建了真实场景采集的包含稻飞虱、蚜虫和麦蜘蛛3类小型害虫的多尺度虫害数据集(multi-scale tiny crowded planthopper-aphid-wheat mite pest detection,MTC-PAWPD),提出基于黏连率和相对尺寸的数据划分方式,将虫害数据集分为密集分布、大尺度、中小尺度和超小尺度4类场景。通过分析DINO模型在特定场景下的性能表现,设计详尽的消融试验方案,以特征与其关键组件查询的可视化试验辅助,验证虫害检测任务性能提高与各个模块之间尤其是与查询相关模块的联系。经试验,模型在MTC-PAWPD测试集上的mAP@50达70.0%,与其他主流模型相比提升2.3个百分点。在4类场景中mAP@50分别达42.5%、79.4%、75.7%和62.4%,在多尺度、密集任务中表现出较强的检测性能。通过针对自身模块的消融和可视化试验证明模型性能提升与Transformer部分的优化模块相关性更大。试验说明基于DINO的虫害检测模型在田间复杂背景下多尺度的复杂虫害检测任务中具有强大的泛化能力和实用价值。

关键词：目标检测模型 Transformer 虫害深度学习

2~6 GHz 100 W高效率平衡式功率放大器的研制

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电子科技大学学报 2024年第1期53卷 8-13页

作者：来晋明徐会博李志友倪涛王超杰银军王海龙马晓华西安电子科技大学微电子学院西安710071 中国电子科技集团公司第二十九研究所成都610036 中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050050

为解决传统宽带大功率放大器工作效率低的问题,采用新型电阻电抗连续B/J类功放模式拓展晶体管高效率的输出负载阻抗空间,从而提高宽带功放的漏级输出效率。提出了一款基于0.25μm栅长的氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的平衡式功放... 详细信息

为解决传统宽带大功率放大器工作效率低的问题,采用新型电阻电抗连续B/J类功放模式拓展晶体管高效率的输出负载阻抗空间,从而提高宽带功放的漏级输出效率。提出了一款基于0.25μm栅长的氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的平衡式功放。该功放将LC匹配网络和切比雪夫阻抗变换器相结合实现GaN HEMT器件宽带输入输出阻抗匹配,并利用3 dB Lange耦合器实现宽带平衡式功率合成。在连续波测试条件下,该平衡式功放在2~6 GHz频带内输出功率大于100 W,漏极效率大于45%,功率增益大于9.0 dB,抗负载失配比优于5:1。

关键词： GaN HEMT 宽带平衡式功率合成功率放大器

(Zr,Ti)O_(4)基微波薄膜介质基片制备关键工艺研究

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材料导报 2024年第S1期38卷 42-46页

作者：江俊俊康建宏汪小玲刘杨琼赵杨军成都宏科电子科技有限公司成都610100

素坯成型工艺对微波陶瓷材料在微波薄膜介质基片产品中的工程化应用具有关键影响。目前关于(Zr,Ti)O_(4)主晶相系统微波介质陶瓷材料的研究主要集中在降低(Zr,Ti)O_(4)陶瓷烧结温度、掺杂改性优化其介电性能、Q×f值(品质因数与频率的乘... 详细信息

素坯成型工艺对微波陶瓷材料在微波薄膜介质基片产品中的工程化应用具有关键影响。目前关于(Zr,Ti)O_(4)主晶相系统微波介质陶瓷材料的研究主要集中在降低(Zr,Ti)O_(4)陶瓷烧结温度、掺杂改性优化其介电性能、Q×f值(品质因数与频率的乘积)等配方优化方面。本文以(Zr,Ti)-O4基微波陶瓷材料为原材料,通过研究中介微波薄膜介质基片关键成型工艺对其物相结构、微观形貌和介电性能的影响,发现不同素坯成型工艺方式对(Zr,Ti)O_(4)基陶瓷的致密度、介质损耗值、Q×f值等影响显著。采用方式四进行薄膜介质基片的制备,获得的(Zr,Ti)O_(4)基薄膜介质基片致密度较高,气孔率低,陶瓷材料的介质损耗低至1.1×10^(-4),15 GHz下Q×f值高达50000。本文通过对不同素坯成型方式的研究,以期为(Zr,Ti)O_(4)基微波陶瓷材料薄膜介质基片的工程化应用提供理论支撑。

关键词： (Zr,Ti)O_(4) 薄膜介质基片工程化应用微波陶瓷材料成型工艺介电性能

基于质心法的高分辨率高探测效率N光子纠缠N 00N态超分辨量子成像

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中国激光 2024年第6期51卷 239-245页

作者：张黄杰陈晨远郝然占春连金尚忠张鹏举庄新港费丰中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018 中国电子科技集团有限公司第四十一研究所山东青岛266555

基于N光子纠缠量子成像的分辨率优势,设计了一种通用的多光子纠缠N00N态的超分辨量子成像系统,理论上成像分辨率可实现(N-1)倍的增加,成像系统的分辨率得到大幅提升。针对N00N态探测效率过低的问题,利用光学质心测量方法,保留所有探测情... 详细信息

基于N光子纠缠量子成像的分辨率优势,设计了一种通用的多光子纠缠N00N态的超分辨量子成像系统,理论上成像分辨率可实现(N-1)倍的增加,成像系统的分辨率得到大幅提升。针对N00N态探测效率过低的问题,利用光学质心测量方法,保留所有探测情况,在不需要所有光子到达空间同一点的情况下,通过光子计数和适当的后处理,实现了任意数量光子下成像分辨率的提高。相较于N光子吸收方案,该方法的理论效率增加了DN-1(假设有D个像素)。所提方案可以产生具有高保真度和高稳定性(数天内保持稳定)的N00N态,有利于拓展N00N态的应用范围。所设计的系统在超分辨量子成像领域中具有较好的应用价值。

关键词：量子光学量子成像超分辨率 N00N态光学质心测量