具有预启动、防闩锁功能的1.33倍新型电荷泵设计

设计了一种基于外接泵电容的1.33倍新型电荷泵电路.电路采用了预启动和衬底电位选择结构,并利用三相时钟信号方式控制电荷泵的工作状态.采用0.5μmCMOS工艺模型利用Cadence的Specter工具进行了仿真.结果表明：所设计的电路提高了芯片的启动速度,有效防止了闩锁现象的产生;在典型的3.3 V输入电压下,电荷泵效率为93.25%.与传统电荷泵相比优势在于输出电压低,有效地降低了无用功耗.1.33倍电荷泵必将具有广泛地应用前景.     

一种新型正负倍压双输出电荷泵电路的设计

采用电荷泵电路实现电压倍增的原理,设计出一种新型正负倍压双输出电荷泵电路,该电路可以将＋5 V电源输入转换为广泛应用于接口电路中的±10 V电源电压,尤其适用于无法使用到±10 V电源的场合.该设计采用6μm铝栅工艺库对该电路进行了仿真,其仿真结果与理想值基本一致.     

应用于RFID E^2PROM的低功耗14V高压产生电路设计

设计了应用于RFID电子标签E2PROM存储器中的低功耗的14 V产生电路.大多数电子标签中升压电路均采用MOS管交叉耦合结构,通过分析Dickson结构和MOS管交叉耦合结构电荷泵的优缺点并根据RFID的应用,采用Dickson结构作为升压电路.通过对传统Dickson电荷泵电路进行改进,采用高速的肖特基二极管,利用间歇泵压技术,同时通过直接从电子标签的整流电路端供给电源,并采用电平移动电路增加时钟信号的幅度,同时大幅度减少了芯片面积.利用Chartered 0.35 μmCMOS工艺流片,电荷泵电路最大平均电流小于20 μA,实现了低功耗的目标,且已经成功应用于13.56 MHz电子标签中.     

嵌入式闪存适用的新型低压高效率电荷泵电路

随着片上系统(SoC)电源电压的降低,嵌入式快闪存储器内部电荷泵电路的电压增益不断下降.为提高低电源电压下电荷泵电路的效率,提出了一个基于两路互补结构的高效率电荷泵电路,并设计了栅压提高电路与衬底调节电路,二者的共同作用可以有效地减少传输电压的损失,提高电荷泵电路的电压增益.模拟结果表明:当电源电压为1.5V时,相比于...     

面向FLASH存储器应用的电压自举电荷泵电路设计

基于SMIC 0.18μm 1P6M工艺,设计出一款面向FLASH存储器应用需求的开环电荷泵升压电路。该电路主要由振荡电路、分频电路、非交叠时序电路、电荷泵和高压选择电路组成。为实现电荷泵电压的自举,本设计采用高电压选择电路和开环无反馈结构电荷泵,通过调整电容比值,满足不同的输出升压需求。仿真结果表明,在电源电压为1.8 V、内部开关时钟频率为50 kHz、带载为5 mA的条件下,电荷泵的输出电压为3.3 V,纹波仅为10 mV,升压效率高达96%。与其他电荷泵相比,本设计提高了输出效率,可满足不同输出升压的需求。     

低电压、低功耗CMOS基准电压源的设计

为了有效降低模拟集成电路的功耗,提高工艺兼容性,文中提出了一种全CMOS结构的低电压、低功耗基准电压源的设计方法.该方法基于工作在亚阈值区的MOS管,利用PTAT电流源与微功耗运算放大器构成负反馈系统以提高电源电压抑制比.仿真结果表明:在1.0V的电源电压下,输出基准电压为609.mV,温度系数为46×10-6/K,静态工作电流仅为1.23μA;在1.0～5.0V的电源电压变化范围内,电压灵敏度为130μV/V,低频电源电压抑制比为74.0dB.由于使用了无寄生双极型晶体管的全CMOS结构,该电路具有良好的CMOS工艺兼容性.     

用于偏置电路的低纹波电荷泵设计（英文）

提出了一种低电压CMOS工艺下用于偏置电路中的低漏电流电荷泵电路设计.漏电是输出纹波的主要来源,引入两个不同频率的时钟,通过控制电荷转移器件的开关交替动作来抑制反向漏电流.与传统设计相比,在每级电荷泵单元中增加了两个额外的MOS管,用于维持电荷泵单元中每个晶体管的衬底电位.详细分析了时钟和寄生所引入的非理想效应,并在0.35 μm工艺下设计了一款电荷泵电路.仿真结果表明,所提出的9级电荷泵在1.4 V电源电压下能够实现13.4 V直流输出和0.17 mV纹波电压.这种电荷泵结构具有更好的噪声性能,可用于给传感器电路提供稳定的电压偏置.     

用于TFT-LCD驱动的高效率高性能电荷泵设计

设计了一种用于TFT-LCD驱动的高效率高性能电荷泵.在分析了宽输入恒输出电荷泵原理的基础上,采用跟踪输入电压动态调整升压倍率的方法,克服了传统固定倍率电荷泵的效率随输入电压升高而大幅降低的缺点.提出了简单多倍率开关阵列及控制电路,采用了改进的三管复合开关减小静态功耗.电路用0.6μm BiCMOS工艺实现.测试表明:在输入电压2.7~5.5 V,工作频率250 kHz条件下,输出电压为5 V,满载电流为25 mA,平均效率提高了14%,最低效率提高了15%,静态电流为0.1 mA,负载调整率为0.014%mA-1.     

一种用于锁相环的正反馈互补型电荷泵电路

给出了一种新型的互补型电荷泵电路．采用正反馈技术,电路由CSMC1．2μm CMOS工艺实现,可工作在2V的低电压下．Spectre仿真结果显示,电荷泵的工作频率为100MHz时,功耗为0．08mW,输出信号的电压范围宽(0～2V),电路速度快,波形平滑,抖动小,在不增加电路功耗的前提下消除了传统电荷泵电路的电压跳变现象．该电荷泵电路可以很好地应用于低电源电压、高频锁相环电路．     

锁相环高性能电荷泵电路的设计

设计了一种新型电荷泵电路,该电路采用了差分反相器,可工作在2 V的低电压下,具有速度快、波形平滑、结构简单、功耗低等特点.HSpice仿真结果显示,电荷泵的工作频率为10 MHz时,功耗仅为0.1 mW,输出信号的电压范围宽(0~2 V).该电路可广泛应用于差分低功耗锁相环电路中.     

一种闪存适用新型高速高驱动电压泵设计

提出了一种适用于低电压供电Flash Memory的新型高速高驱动电压泵的设计方法．在分析电压泵工作原理和结构演变并指出当前实现方法在驱动和响应上的制约因素的基础上,结合目前先进Flash Memory工作电压和工作要求,提出了结合三阱工艺和CTS方法以消除体效应和阈值电压降从而提高性能的四相位电荷泵设计方法,专门对时钟驱动进行的优化,提高了响应速度．最后在0．18μm,3V工艺上仿真并和几种现存实现方法对比得以验证．     

利用AFM在不同加工参数下实现纳米加工

利用扫描探针显微镜(SPM)进行电场诱导氧化加工的方法可应用于半导体微型器件和纳米电子器件的加工制作，文中研究了原子力显微镜(AFM)电场诱导氧化理论以及一些加工参数(偏置电压和加工速度)对加工结构尺寸的影响，并提出了阈值电压的概念，通过实验得出了偏压越大，加工线尺寸越大的结论，并指出随着加工速度的增大，加工线宽和线高都减小，且加工线高度和加工速度近似呈负对数关系，实验是在H钝化的Si表面上进行的。     

高栅压低漏压条件下FG-pLEDMOS的热载流子退化机理

针对FG-pLEDMOS施加高栅压低漏压的热载流子应力会使器件线性区漏电流发生退化,而阈值电压基本保持不变,使用TCAD软件仿真以及电荷泵测试技术对其进行了详细的分析.结果表明:沟道区的热空穴注入到栅氧化层,热空穴并没有被栅氧化层俘获,而是产生了界面态;栅氧化层电荷没有变化,使阈值电压基本不变,而界面态的增加导致线性区漏电流发生退化.电场和碰撞电离率是热空穴产生的主要原因,较长的p型缓冲区可以改善沟道区的电场分布,降低碰撞电离率,从而有效地减弱热载流子退化效应.     

Self-Balanced Charge Pump with Fast Lock Circuit

A self-balanced charge pump （CP） with fast lock circuit to achieve nearly zero phase error is proposed and analyzed. The proposed CP is designed based on the SMIC 0.25μm 1P5M complementary metal oxide semiconductor （CMOS） process with a 2.5 V supply voltage, HSPICE simulation shows that even if the mismatch of phase/frequency detector （PFD） was beyond 10%, the charge pump could still keep nearly zero phase error, Incorporated fast lock circuit can shorten start-up time to below 300 ns.     

双层多晶FLOTOX E2PROM的阈值电压退化特性

基于FLOTOX E^2PROM结构,分析了影响FLOTOX E^2PROM可靠性的主要因素,包括可编程窗口退化、电荷保持特性退化及与时间有关的隧道氧化层击穿(TDDB)等,发现FLOTOX的可靠性与隧穿氧化层的质量密切相关．实验表明,擦／写电压应力周期、脉;中电压应力大小及脉冲宽度的变化都会影响FLOTOX E^2PROM阈值电压的变化,分析认为隧穿氧化层中产生的缺陷(陷阱电荷)是引起FLOTOX E^2PROM阈值电压退化的主要原因,隧道氧化层中的陷阱电荷通过影响注入电场使阈值电压增加或减少．     

低功耗、高线性CMOS可编程放大器

针对接收机前端中可变增益放大器需要高线性处理大信号的问题,分析了使用源极退化电阻以及跨导增强电路的放大器线性度;设计了使用改进型跨导增强电路的放大器。它具有更强的跨导增强能力,同时减小了输入M O S管跨导由于漏源电压变化产生的非线性失真。提出了一种对称的可变电阻结构,它降低了M O S管开关带来的非线性。仿真结果表明,放大器在3.3V电源电压下直流功耗为1.5mW,在1~10MH z带宽、3~24 dB增益范围内,差分输出信号峰峰值为3.3V时,总谐波失真低于-60 dB。     

基于CdV/dt现象分析的功率MOS管建模

为了改善功率MOS管及其驱动电路在高频开关状态下,功耗与可靠性等性能上的恶化问题,分析了此类电路中由于CdV/dt现象所导致的寄生效应.首先考虑功率MOS管及驱动电路的主要寄生参数,详细分析了CdV/dt现象产生的机理.在此基础上,采用状态方程的建模方法,提取关键电压与电流参数作为状态变量,建立并有效验证了一种功率MOS管的数学分析模型.通过对此模型的仿真,发现CdV/dt现象会带来栅极耦合电压、穿通电流、漏极振荡等不良寄生效应.同时对各种寄生参数与效应间的关系进行了分析.最后,根据仿真分析结果,给出了电路的优化设计方法.实际电路的测试结果证明,该功率MOS管模型与驱动电路的优化方法在CdV/dt现象分析与改善上具有明显作用.     

槽栅结构SiC材料IGBT的仿真及优化分析

运用半导体物理理论和功率器件模拟软件（SILVACO-TCAD）,研究了新型宽禁带材料SiC槽栅结构IGBT功率半导体器件的电学特性,模拟了不同厚度和掺杂浓度漂移层和缓冲层的IGBT器件的阈值电压、开关特性和导通特性曲线,并分析了漂移层和缓冲层厚度及掺杂浓度对电学特性的影响。结果表明,当SiC-IGBT功率器件漂移层和缓冲层厚度分别为65 μm和2.5 μm,掺杂浓度分别为1×10¹⁵和5×10¹⁵cm^-3时,得到击穿电压为3400 V,阈值电压为8 V。