基于二维电势分布的一种新型复合多晶硅栅LDMOS阈值电压模型

本文提出了一种新型的复合多晶硅栅LDMOS结构.该结构引入栅工程的概念,将LDMOST的栅分为n型多晶硅栅和p型多晶硅栅两部分,从而提高器件电流驱动能力,抑制SCEs(short channel effects)和DIBL(drain-inducedbarrier lowering).通过求解二维泊松方程建立了复合多晶硅栅LDMOST的二维阈值电压解析模型.模型考虑了LDMOS沟道杂质浓度分布和复合栅功函数差的共同影响,具有较高的精度.与MEDICI数值模拟结果比较后,模型得以验证.

MOS器件多晶硅栅量子效应的解析模型

根据载流子分布曲线近似,通过求解泊松方程,对多晶硅中的量子效应进行建摸,得出了一个基于物理的解析模型,该模型仅仅通过两个拟合参数可以将多个分散的状态模型简化为一个统一的模型.利用该模型对阈值电压进行了计算,其结果与数值模拟结果相吻合,证明了该模型的正确性和准确性.

改善Si_3N_4俘获层过擦现象的第一性原理研究

采用第一性原理方法对如何改善电荷俘获存储器的过擦现象进行了研究.过擦是由于氮空位中Si原子对电荷的局域能力弱导致,因此,在Si3N4超胞中分别建立了以C,N,O替换氮空位中的Si原子的缺陷结构作为本文的研究模型.分别计算了擦写之后体系的巴德电荷分布、相互作用能、态密度,借以分析替位原子对过擦的影响.巴德电荷分布的计算结果表明,Si3N4在O替位128号Si后的过擦现象被明显改善;C替位128号Si也可以改善过擦,但由于C替位对电荷的局域作用变弱,不利于电荷的存储实现;N替位128号Si则不能改善过擦;而在162和196号Si位置,三种原子的替换均无法改善过擦现象.相互作用能的研究表明,在128号Si位置,三种原子都能够和氮空位形成团簇,在体系中稳定存在.特别地,O替位Si后,体系中两缺陷的相互吸引作用最弱,从而写入的电荷能够短暂的打破O团簇的稳定性,实现电荷重构,将电荷局域在O团簇周围.此外,态密度的分析结果表明O在128号Si位置能够在Si3N4禁带中引入深能级缺陷,深能级局域电荷的能力强.以上分析证明,O替位可以很好的改善Si3N4中的过擦现象.本文的研究结果为电荷俘获存储器改善过擦提供了一种方法,对提高器件的电荷保持特性和优化存储窗口具有指导意义.

考虑量子化效应的MOSFET栅电容减小模型

基于改进后的三角势阱近似和n型多晶硅的耗尽以及MOSFET的强反型的情况,建立了一个考虑量子效应的栅电容模型.分别对反型层电容和耗尽层电容进行定义、分析和计算,给出了MOSFETs栅电容解析表达式,并与数值模拟结果进行了比较.结果表明该模型是基于物理的解析模型,具有相当精度,便于电路模拟与设计.

量子效应对MOSFETs阈值电压和栅电容的影响

根据改进后的三角势阱场近似,并考虑量子化效应,提出了一种基于物理的阈值电压和栅电容的解析模型,给出了MOSFETs的阈值电压和栅电容的解析表达式,并与经典理论结果进行了比较。

研究纳米尺寸MOSFETs亚阈值特性的一种新方法(英文)

提出了一种用于研究纳米尺寸MOSFETs亚阈值特性的新方法——摄动法.使用摄动法来求解泊松方程,使得在纳米尺寸MOSFETs工作中不再起作用的耗尽层近似和页面电荷模型在求解过程中被避免,由此可以解得一个指数形式的亚阈值电流的表达式,从而得到关于亚阈值摆幅变化的解析表达式.通过把所建立的解析模型的计算结果和Medici仿真软件的模拟结果进行比较,可以证明该适用于分析亚阈值区工作特性的模型具有相当的准确性和可用性.

摄动法研究纳米MOSFETs亚阈值特性

采用了一种新的方法研究纳米金属-氧化物-半导体场效应管(MOSFETs)的亚阈值特性,即正则摄动法.由于在纳米MOSFETs中,常用的耗尽近似和页面电荷模型(charge-sheetmodel)不再适用,导致泊松方程由线性变成非线性形式.利用正则摄动法求解非线性泊松方程可以得到纳米MOSFETs亚阈值电流和亚阈值摆幅指数依赖外加偏压的解析表达式.通过与二维器件模拟软件MEDICI模拟结果比较,证明了该方法及结果的有效性.

一种高电源抑制比低温漂系数带隙基准电路

设计了一种用于DC-DC开关电源芯片的高电源抑制比、低温漂系数带隙基准电路。基于0.5μm BCD工艺,仿真结果表明,在不显著增加电路面积损耗的前提下,该电路的电源抑制比在低频下接近110dB,100kHz时约为50dB,1MHz时约为40dB;通过高温时的高阶温度补偿,0℃~100℃范围内的温度系数低于1.0×10-5/℃。此外,电流温度补偿的运用可有效地减小电流温度系数,从而使得芯片中的振荡器的频率输出更加稳定。

波束域特征空间自适应波束形成算法

波束空间法是阵列自适应处理的一种重要的降维方法,可使运算量大大降低;而特征空间法只需较少的数据采样数就可以加速波束形成的收敛。将波束空间处理与特征空间处理结合起来,给出了基于特征空间的波束域自适应波束形成算法。新算法降低了自适应处理中对数据采样数的要求,并且具有更好的信噪比特性和稳健性。仿真结果证明了算法的优越性。

高温CMOS集成电路闩锁效应分析

本文详细地分析了LDD结构高温CMOS集成电路闩锁效应.文中提出了亚微米和深亚微米CMOS集成电路闩锁效应的模型.在该模型中,针对器件的尺寸和在芯片上分布情况,我们认为CMOS IC闩锁效应的维持电流有两种模式:大尺寸MOST的寄生双极晶体管是长基区,基区输运因子起主要作用;VLSI和ULSI中MOST的寄生双极晶体管是短基区,发射效率起主要作用.但是他们的维持电流都与温度是负指数幂关系.文章给出了这两种模式下的维持电流与温度关系,公式在25℃至300℃之间能与实验结果符合.

红外小目标检测跟踪系统设计

从图像处理方法的角度对红外图像中小目标的检测、跟踪进行了研究,给出了系统总体设计框图,整个检测算法的前端图像滤波预处理采用FPGA实现,识别跟踪采用DSP实现。详细介绍了系统各功能模块的设计方法。实验表明该系统实现了小目标检测跟踪的功能,工作稳定可靠。

HfO_2中间隙氧缺陷特性第一性原理研究

运用第一性原理计算研究了HfO2中间隙氧缺陷的特性。对HfO2中不同位置的间隙氧缺陷的形成能进行了计算,找出了最稳定的间隙氧缺陷位置,并对该位置缺陷计算了缺陷能级、态密度(DOS)和电荷俘获能;另外,还计算了间隙氧缺陷之间的距离对HfO2性质的影响。计算结果显示间隙氧缺陷能够同时俘获电子和空穴,具有两性特征;俘获的电荷主要聚集在间隙氧和最近邻氧原子附近;间隙氧之间距离增大会使得缺陷之间由吸引变为排斥,排斥力随距离继续增大而减小,并且缺陷引入的受主能级量子态数显著增加,这有利于空穴隧穿电流增大,可以用来实现存储层电荷的快速擦除。

缺陷对RRAM材料阻变机理的影响

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理和VASP仿真软件,分析了阻变随机存储器(RRAM)阻变效应的物理机制。对比计算了单斜晶相HfO2中Ag掺杂体系、氧空位缺陷体系和Ag及氧空位缺陷共掺杂复合缺陷体系的能带、态密度、分波电荷态密度面和形成能,结果表明在相同浓度下Ag掺杂体系能形成导电通道,而氧空位缺陷体系不能形成导电通道;共掺杂体系中其阻变机制以Ag传导为主,氧空位缺陷为辅,且其形成能变小,体系更加稳定。计算共掺杂体系的布居数和迁移势垒,得出在氧空位缺陷存在的前提下,Ag—O键长明显增加,Ag离子的迁移势垒变小,电化学性能增强。进一步计算了缺陷间的相互作用能,其值为负,表明缺陷间具有相互缔合作用,体系更加稳定。

RRAM阻变效应的物理机制

采用基于密度泛函理论的第一性原理对阻变随机存取存储器(RRAM)器件的阻变物理机制进行了分析研究。对比计算了氧空位缺陷或掺杂(Al,Ti和La)HfO2体系的形成能、能带结构、态密度以及迁移势垒能,结果表明,掺杂后体系的氧空位形成能明显减小,掺杂促进了氧空位的形成;无论掺杂和未掺杂的体系,当氧空位存在时禁带宽度会明显减小,且禁带中多出一个占据态的峰,材料的导电能力明显增强。表明氧空位是材料导电的主要因素,杂质起到辅助作用。计算结果与相关实验结果相符合。进一步分析迁移势垒能,说明金属杂质对氧空位产生缔合作用而促使形成团簇,从而对器件的操作电压、工作速度等产生影响。

灰色预测PI主动队列管理拥塞控制策略

提出了一种新颖的基于隐含类型的GM模型的预测PI算法。利用预测队列误差而非瞬时采样值来决定路由器的丢包率。该方法致力于在响应速度与增益两者之间取得一个最佳的折中。仿真结果验证了该灰色预测PI主动队列管理策略的有效性。

自适应-自适应波束形成的零陷加深技术

对于大型阵列雷达,自适应-自适应波束形成(A-A DBF)是一种能有效减小运算量、易于工程实现的自适应波束形成方法,但在干扰功率起伏较大的背景下,其自适应抗干扰能力受到影响。本文给出了一种先增强A-A DBF协方差矩阵中干扰分量再进行自适应处理的方法。该方法可以有效改善干扰功率起伏对自适应波束形成的影响,提高系统的抗干扰能力。

单材料双功函数栅MOSFET的电容模型

基于表面势理论和电荷平衡方程,建立了一种单材料双功函数栅(single materialdouble workfunction gate,SMDWG)MOSFET的电容模型,分别给出了SMDWG MOSFET的栅-源和栅-漏电容的解析表达式,物理概念清晰,且参数可调。通过与MEDICI模拟结果比较和分析,进一步验证了该物理模型的正确性和可行性。然后,基于上述模型设计了SMDWG MOSFET的电容等效电路,发现在考虑总电容的时候,只需要考虑其中的一个分电容,有效简化了对该器件的计算和分析,对器件的设计和应用具有一定的参考意义。

多晶硅量子效应及其对MOSFET阈值电压的影响

根据载流子分布曲线近似,通过求解泊松方程,得到了多晶硅中电场及其电势的分布,计算了在不同掺杂浓度下多晶硅量子效应所引起的MOSFET阈值电压的偏移,并与数值模拟的结果进行了比较,表明其具有较好的准确性。

考虑非均匀掺杂衬底对一维MOST模型的修正

为了控制MOST的阈值电压和减小DIBL效应 ,必须对MOST的沟道进行离子注入。这种非均匀掺杂衬底MOST特性的最常用分析方法是数值模拟 ,但这种方法计算量大 ,不能得到解析模型 ,不适用于电路模拟设计。本文所提出的解析模型与SPICEMOS3模型形式相似 ,但其所有参数都是数值模拟的解析公式。新模型将数值分析与解析方法结合起来 ,具有精度高 ,概念清晰 ,计算量小等优点 ,适用于电路分析程序。

一种简化特征空间稳健自适应波束形成算法

在基于特征空间(ESB)的自适应波束形成算法中,针对当指向误差落在波束主瓣的边缘特定角度时,输出信干噪比下降,且信号子空间需要进行费时的特征值分解的问题,提出了改进线性约束最小方差(LCMV)算法。在假定的期望信号方向附近减少一个方向性约束条件,并基于信号特征值大于噪声特征值的这一特性,利用空间协方差矩阵逆的高阶次幂来逼近信号子空间,无须特征分解,将求得的权矢量向改进的信号子空间投影。该方法能够大大减少计算量,同时还显著提高了自适应波束形成稳健性。通过仿真分析及结果比较验证了算法的正确性和有效性,因此从工程应用的角度看,具有一定的参考价值。