一种预稳压的高压线性稳压器的设计

设计了用于高压电源管理芯片中的内部稳压器电路,为系统中低压模块提供稳定的电源电压输入.电路主要由基准和线性稳压器两个部分组成.不同于传统的线性稳压器结构,不采用稳压二极管反向击穿稳定电压给后级电路供电,引入预稳压的带隙基准电路,产生精确的基准电压,并给误差放大器提供电源.有效减小了芯片的面积,降低了设计对工艺的依赖.通过0.35 μm CMOS工艺模型仿真,稳压器各种性能参数良好.     

基于SIMOX材料的可集成高压器件研究

通过增加一次高压注入, 对0.8μm SOI CMOS工艺平台进行智能电压扩展. 在SIMOX材料上设计并实现了兼容该工艺的横向高压器件, 实现了低压CMOS与高压LDMOS的单片集成. 在硅膜厚度为205nm、埋氧层厚度为375nm的SIMOX材料上, 研制出阈值电压、击穿电压分别为1.3V、38V的高压LDMOS. 此高低压兼容SOI技术可将高低压器件单片集成, 节约了芯片成本, 提高了可靠性.     

高压CMOS管工艺的设计、模拟和验证

模拟和验证了一种低成本的，以标准CMOS工艺为基础，无需对原工艺流程进行改动的高压工艺技术。讨论了低压器件中的各种击穿机理，相应提出了高压器件中所做出的改进，列举了该工艺技术中所用的特殊版图；对此工艺的应用性进行了二维的工艺和器件模拟；将模拟结果与实际测试结果进行了比较，验证了这种高压工艺技术的实用性。     

用于288×4读出电路中的高效率模拟电荷延迟线(英文)

提出了一种带时间延迟积分功能的高性能CMOS读出电路芯片适用的高效率电荷延迟线结构。基于该结构,设计了一款288×4规格焦平面阵列组件适用的CMOS读出电路芯片,并已完成流片、测试。该芯片包括4个视频输出端,每个端口的像元输出频率为4~5MHz(如用于实现384×288规模的成像,帧频可达160Hz)。测试结果表明这款芯片具有高动态范围(大于78dB)、高线性度(大于99.5%)、高均匀性(大于96.8%)等特征。     

用于288×4读出电路中的高效率模拟电荷延迟线

提出了一种带时间延迟积分功能的高性能CMOS读出电路芯片适用的高效率电荷延迟线结构。基于该结构,设计了一款288×4规格焦平面阵列组件适用的CMOS读出电路芯片,并已完成流片、测试。该芯片包括4个视频输出端,每个端口的像元输出频率为4～5MHz（如用于实现384×288规模的成像,帧频可达160Hz）。测试结果表明这款芯片具有高动态范围（大于78dB）、高线性度（大于995%）、高均匀性（大于968%）等特征。     

300伏全兼容CMOS集成电路器件设计与工艺

本文介绍一种与Ⅳ阱硅栅CMOS集成电路技术完全兼容的高压MOS器件的设计方法和制备工艺。这种高压MOS器件可以和CMOS逻辑电路、模拟电路集成在同一芯片上而不需任何附加工艺步骤。此种器件的闽电压为|1±0.2|V,漏击穿电压大于300V,泄漏电流小于50nA,当宽长此为115,栅偏压V_(GS)=10V时,其饱和电流大于35mA,跨导大于4000μ,而导通电阻小于600Ω。该器件在等离子显示、静电复印、场致发光、高低压开关等方面有广泛的应用。     

针电极曲率半径对微间隙空气放电击穿特性的影响

电极结构对低压、微间隙放电击穿特性有一定影响,为了揭示本安开关变换器电容输出短路放电机理,系统研究了电极曲率半径与击穿电压之间的关系。以电极结构对微间隙放电击穿规律为研究目标,围绕针电极曲率半径,采用坐标变换法求解曲率半径与电场分布及击穿电压之间的数学关系。基于该数学表达式及流体-化学动力学理论,提出了低压、微间隙条件下综合考虑场增强因子及曲率半径的二维轴对称针-板电极几何模型,通过研究曲率半径对电子数密度、电场畸变程度的影响,阐明曲率半径对空气放电击穿特性的影响规律,并结合微纳程控放电试验平台进行试验验证。结果表明：针电极表面电子数密度增加越快,电荷积聚效应越显著,阴极表面更易形成场致发射从而击穿间隙产生放电;相同电极间距下,曲率半径越小,畸变电场强度越大,击穿电压越低,当电极间距小于等于8μm时,曲率半径对电场畸变的影响程度大;当电极间距大于8μm时,电极间距对电场畸变的影响起主导作用。研究得出曲率半径与电极间距共同影响电场分布,为进一步揭示微间隙放电机理提供理论参考。     

一种新型高精度低压CMOS带隙基准电压源

为消除运算放大器失调电压对带隙电压精度的影响,采用NPN型三极管产生ΔVbe,并设计全新的反馈环路结构产生了低压带隙电压.电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现,该新型低压带隙基准源设计输出电压为0.5V,温度系数为8ppm/℃,电源抑制比达到-130dB,并成功运用于16位高速ADC芯片中.     

一种互补式LVTSCR的CMOS芯片ESD保护方法

为实现对CMOS芯片进行ESD防护提出了一种互补式LVTSCR结构,给出了该结构横切面电路模型以及等效电路,分析了工作原理及可行性,并与现有的ESD保护结构进行对比分析,采用ISE-TCAD工具进行仿真实验.结果表明:该结构具有占用面积小,单位面积防护效率高的特性,可有效降低成本.     

GaAs光导开关损伤机理研究

光导开关(photoconductive semiconductor switches,PCSS)的损伤分为热击穿和电击穿,2种击穿的原因都由开关基底材料陷阱特性决定,因此对芯片击穿机理与开关制作工艺关系的研究非常重要。文章依据开关芯片的材料特性和半导体工艺知识,研究和分析了光导开关的击穿机理以及开关击穿可能存在的工艺问题。     

110V体硅LDMOS器件研究

利用SILVACO TCAD工艺仿真和器件仿真软件研究了110V体硅LDMOS器件的几个重要参数对器件耐压特性的影响,研究结果表明,漂移区剂量存在一个最优值,过大将导致漂移区难以耗尽而使得沟道与漂移区边界发生击穿,而过小则导致漂移区迅速耗尽而在漏端表面发生击穿;衬底浓度低对提高开态击穿电压有一定效果,但低浓度衬底难以在CMOS工艺中使用;场氧与P阱和漂移区的PN结界面距离在零或者略大于零时器件耐压性有最优值;栅极板长度存在最优值,栅极板过长或过短都将使得器件的击穿电压有所降低。     

一种高性能的低压CMOS带隙基准电压源的设计

提出一种新型的芯片内基准电压源的设计方案,基准电压源是当代数模混合集成电路以及射频集成电路中极为重要的组成部分。为满足大规模低压CMOS集成电路中高精度比较器、数模转换器、高灵敏RF等电路对基准电压源的苛刻需要,芯片内部基准电压源大部分采用基准带隙电压源。研究并设计了一种低功耗、超低温度系数和较高的电源抑制比的高性能低压CMOS带隙基准电压源。其综合了一级温度补偿、电流反馈技术、偏置电路温度补偿技术、RC相位裕度补偿技术。该电路采用台积电(TSMC)0.18μm工艺,并利用Specture进行仿真,仿真结果表明了该设计方案的合理性以及可行性,适用于在低电压下电源抑制比较高的低功耗领域应用。     

平面型电力电子器件场环终端的优化设计与试验研究

对平面型电力电子器件场环终端进行了优化设计与试验研究，提出了用混合因子Ｍｘ（载流子密度与固定电荷密度之比）作为判断理想耗尽区近似是否合理的指标，采用零场强度边界判定法，开发出能在３８６型或４８６型微机上进行模拟器件反偏状况的优化设计程序，根据设计结果制作了几种不同结构的场环器件，以测量其实际耐压，单结在１ｋＶ左右，改进后的方案用于高压ＳＩＴＨ器件的研制，耐压在１．２ｋＶ左右，最高可达１．５ｋＶ。     

基于0.35 μm CMOS的高性能LDO稳压器设计

为降低芯片负载波动及电源干扰对系统输出的影响,以提高芯片性能,基于0.35 μm CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺,采用Cadence设计了高性能的无片外电容低压差(LDO:Low Drop-Out) 线性稳压器集成电路,给出了负载瞬态响应增强网络以及电源干扰抑制增强网络的设计方案并进行了仿真实验。实验结果表明,电路具有良好的线性调整率和负载调整率,各项性能指标均符合行业标准,系统在3～5 V的输入电压范围内,稳定的输出电压为2.8 V,电源抑制比在高频1 MHz时达到-46dB,负载变化引起的输出电压过冲小于55 mV。     

基于负微分电阻特性的SET/CMOS反相器

基于单电子晶体管(SET)和PMOS管串联产生的负微分电阻(NDR)特性,提出了一种新型的SET/CMOS反相器.该反相器利用NDR特性与NMOS负载管的电流-电压特性构成两个单稳态点,实现反相功能.应用HSPICE仿真器,采用精准的单电子晶体管的子电路模型及22nm CMOS预测技术模型对该反相器进行仿真,结果表明:该反相器的功能正确,具有比传统CMOS反相器更低的功耗;与其它单电子反相器相比,该反相器可在室温下实现输出电压全摆幅,且具有较低的传输延迟.     

应用于OFDM之3．1～8．0GHz超宽带接收机前端芯片设计

使用TSMC0．18μmCMOS工艺实现3．1～8．0GHz超宽带接收机前端电路芯片设计,并利用ADS软件进行仿真、电路参数调整。电路架构包括：单端输入差动输出之超宽带低噪声放大器、Balun（Balance-unbalance）以及差动输入／输出的超宽带降频混频器,主要特点是在低噪声放大器输出端和混频器之间加入Balun,提升电路性能并减少芯片面积。芯片测试结果：在供给电压1.8V下,频宽为3．1～8.0GHz,S11〈-15。3dB,转换增益为24．6dB,功率消耗为37.98mW;包台接脚,芯片面积0．985（0.897×1.098）mm2。     

功率晶体管背面金属化研究

本文对比研究了磁控溅财、化学镀镍和蒸发等不同方法制备的背面金属化层对功率晶体管性能的影响。结果表明，采用磁控溅射方法制备的银系多层金属电极能显著降低功率晶体管的热阻，减小饱和压降和改善在电流特性。特别是，间隙工作寿命试验超过38000次以上，达到高可靠质量要求。文中还研究了金属化层制备中芯片背面状况对晶体管性能的影响。     

一种指数曲率补偿CMOS带隙基准源的设计

给出一款带曲率补偿的CMOS带隙基准源电路,该电路利用双极性晶体管电流增益β与温度的指数关系对带隙基准曲率进行补偿,以简单的电路结构获得低的温度系数．电路采用CSMC0．5μm 2P3M mixed signalCMOS工艺设计,Cadence Spectre仿真结果显示,在3．6V的电源电压、-40～85℃范围内,基准源的温度系数为5．0×10-6／℃．     

晶体管击穿电压的数值分析

本文从物理概念出发，推导出载流子在集电结空间电街区发生碰撞电离时基极开路晶体管电流的表达式，并由此得到晶体管的雪崩击穿条件及ｐｎ结二极管的雪崩击穿条件。根据数值计算结果找到了快速、精确计算基极开路晶体管击穿电压的经验公式。