临近空间单粒子效应的数值模型和电路模拟

针对临近空间单粒子效应进行了数值模型仿真和特征尺寸为0.1 μm的反相器电路的脉冲注入模拟研究。数值仿真结果表明器件临界电荷随着工作电压的降低而减小,敏感横截面随着临界电荷的降低而逐渐增大。临近空间微电子器件的单粒子翻转概率随敏感横截面增大而上升,但其又随临近空间高度的增加而下降。此外,利用SPICE软件脉冲注入模拟观察到了反相器电路的单粒子翻转现象。所得结论有助于深入研究临近空间的单粒子效应并为器件抗辐射加固提供了理论依据。     

一种基于对数域电路的混沌振荡器

在类双涡卷混沌动态模型的基础上,提出了一个变型的状态空间方程模型,它适合于用对数域电路实现。通过对该系统的仿真研究结果表明,此模型具有正的Lyapunov指数,证实了其混沌动力学特性的存在。并给出了基于对数域电路的混沌振荡器的实现。     

对数域电流模式带通滤波器的频率限制

基于对数域积分器误差函数分析方法，分别导出了带通滤波器的中心频率、品质因数与积分器误差函数幅值和相位之间的关系式，得到了中心频率、品质因数与晶体管非理想参数RE、RB、有限电流增益β值和Early电压VA值的关系式。研究结果表明，寄生电阻RE和RB主要影响滤波器的中心频率，有限β值对中心频率和品质因数均有影响，有限VA对滤波器的影响相对较小。给出的电子补偿方法，可以显著地改善非理想对数域带通滤波器的性能。SPICE仿真分析验证了理论分析结果，所得结果可为对数域滤波器的精确设计和应用提供理论依据。     

低电压对数域滤波器的低功率性能分析

对线性Gm-C积分器和对数域积分器的功率性能进行了分析，表明对数域滤波器更适合于在低电源电压下的低功率信号处理。计算机仿真结果显示，对数域积分器比线性Gm－C积分器具有更低的失真度。因此，对数域电路适合于低电压低功率的高频率的低失真滤波器设计。     

基于BiCMOS的低电压全差分对数域积分器设计

分析一个由BiCOMS构成的单端对数域积分器的频率特性和存在的局限性。提出了一个工作在甲乙类状态的对数域全差分积分器,并采用跨导线性原理分析得到了其传递函数,分析了全差分积分器的频率特性和动态范围。PSpice仿真结果说明,全差分对数域积分器具有较宽的频率调谐范围,能在1－2V之间的低电压下工作,同时具有较大的动态范围,更适合于高频、低电压和大动态范围的滤波器设计。     

一种新型单电子-MOS晶体管混合的半加器电路

基于单电子晶体管的I-V特性和MOS晶体管的逻辑电路设计思想,提出了1个单电子晶体管和MOS晶体管混合的反相器电路,进而推导出其它基本逻辑门电路,并最终实现了一个半加器电路。通过比较单电子晶体管和MOS晶体管两者的混合与纯CMOS晶体管实现的半加器电路,元器件数目得到了减少,电路结构得到简化,且电路的静态功耗降低。SPICE验证了电路设计的正确性。     

单电子晶体管(SET)及其应用

当电子器件的尺寸接近纳米尺度时，量子效应对器件工作的影响变得格外重要，就需要采用具有新机理的晶体管结构，单电子晶体管（SET）就是其中一个典型的结构，文中对比传统晶体管（MOSFET）的工作原理，分析了单电子晶体管SET的工作机理，简要概述了SET的一些应用。     

4H-SiC基半超结VDMOSFET单粒子烧毁效应

4H-SiC半超结垂直双扩散金属氧化物半导体场效应管(VDMOSFET)由于N型底部辅助层(NBAL)的引入,可以采用相对较小深宽比的超结结构,从而降低了制造工艺的成本与难度。利用器件仿真器Atlas建立了器件的二维仿真结构,对4H-SiC超结和半超结VDMOSFET的单粒子烧毁(SEB)效应进行了对比,随后研究了NBAL浓度变化对4H-SiC半超结VDMOSFET抗SEB能力的影响。结果表明,在相同漏电压下,NBAL导致半超结VDMOSFET在N-漂移区/N+衬底结处的电场峰值比超结VDMOSFET的电场峰值降低了27%。超结VDMOSFET的SEB阈值电压(VSEB)为920V,半超结VDMOSFET的VSEB为1 010V,半超结VDMOSFET的抗SEB能力提升了10%。随着NBAL浓度的逐渐增加,半超结VDMOSFET的抗SEB能力先增强后减弱,存在一个最优的NBAL浓度使其抗SEB能力最好。     

量子细胞神经网络中的分岔与混沌

以量子细胞的极化率和量子相位作为状态变量，以细胞内量子点间的能量比例系数为分岔参数，对由三个量子细胞自动机耦合而成的量子细胞神经网络所呈现的丰富的混沌动力学行为进行了理论分析和计算机仿真研究。通过数值计算得到了最大Lyapunov指数谱，分岔图和功率谱，结果表明该系统通过拟周期分岔进入混沌且系统只有一个混沌区域，在混沌区中没有周期窗口。     

两点量子元胞自动机全加器电路设计

针对两点量子元胞自动机在信号沿竖直方向进行取反操作时元胞容易发生翻转的问题,提出了一种将信号沿竖直方向的取反操作转移到水平方向的方法,并将此方法运用到两点量子元胞自动机的异或门结构以及基于此异或门结构的全加器电路的设计。利用遗传模拟退火算法对电路功能进行了仿真,仿真结果验证了该方法的可行性和正确性。与利用传统四点量子元胞自动机设计的全加器电路相比,文中设计的全加器电路所需的电子数和量子点数均减少了25%,电路集成度提高了6.2%。"