用全耗尽绝缘硅互补型金属氧化物半导体集成技术实现一种激光测距电路

在对薄膜全耗尽绝缘硅互补型金属氧化物半导体 (SOICMOS)结构进行模拟和测试基础上 ,采用薄膜全耗尽绝缘硅 (SOI)结构 ,并在工艺中利用优质栅氧化、Ti硅化物、轻掺杂漏 (LDD)结构等关键技术实现了一种高速低功耗SOICMOS激光测距集成电路。测试结果表明 :1.2 μm器件 10 1级环振单门延迟为 2 5 2 ps ,总延迟为 5 4.2ns .电路静态功耗约为 3mW ,动态功耗为

典型CMOS器件总剂量加速试验方法验证

应用美军标试验方法1019.5和1019.4分别对两种典型(ComplementaryMetal?Oxide?SemiconductorTransistor,CMOS)器件进行试验验证,论述了试验原理,对试验现象进行了详细的分析,了解实验室条件下评估空间氧化物陷阱电荷和界面陷阱电荷的可行性和保守性。实验表明,两种不同工艺的CC4069器件没有通过1019.5所做出的试验验证,从实验现象观察认为是由于界面陷阱电荷大量建立所引起的。加固LC4007?RHANMOS却通过了与1019.5相比过分保守的1019.4的试验验证。

掌控半导体物理特性的变异

“一些电学参数的许容范围无法和它们的正常值那样共同缩减的问题已经凸现出来了，毫无疑问，这将严重地制约新工艺提升芯片的性能以及降低电源的消耗。”IBM研究中心和该公司的Sani Nassif和他的同事们说。事实上，互补型金属氧化物半导体（CMOS）电学特性的变异已经成为了一个必须被认真对待的主要设计问题。

具有P型覆盖层新型超级结横向双扩散功率器件

为了设计功率集成电路所需要的低功耗横向双扩散金属氧化物半导体器件(lateral double-diffused MOSFET),在已有的N型缓冲层超级结LDMOS(N-buffered-SJ-LDMOS)结构基础上,提出了一种具有P型覆盖层新型超级结LDMOS结构(P-covered-SJ-LDMOS).这种结构不但能够消除传统的N沟道SJ-LDMOS由于P型衬底产生的衬底辅助耗尽问题,使得超级结层的N区和P区的电荷完全补偿,而且还能利用覆盖层的电荷补偿作用,提高N型缓冲层浓度,从而降低了器件的比导通电阻.利用三维仿真软件ISE分析表明,在漂移区长度均为10μm的情况下,P-covered-SJ-LDMOS的比导通电阻较一般SJ-LDMOS结构降低了59%左右,较文献提出的N型缓冲层SJ-LDMOS(N-buffered-SJ-LDMOS)结构降低了43%左右.

新型NBL改善LDMOS器件的ESD性能

介绍了几种常见的N型埋藏层(NBL)静电放电(ESD)器件,阐述了NBL对ESD的影响,提出了新结构的NBL器件(Under-source NBL)。比较Under-source NBL器件和其它常用器件的优缺点,对比了它和传统器件的ESD测试数据;结果表明,Under-source NBL器件在横向扩散MOS(LDMOS)ESD保护电路中有着非常好的效果,可以在功能相当的情况下,大大节省器件的面积。

BiCMOS器件应用前景及其发展趋势

为拓宽混合微电子技术研发思路和加大其工程应用力度,综述了BiCMOS器件的发展概况、基本结构、技术特点和应用领域以及目前达到的技术水平,并简述了BiCMOS技术的典型工艺和已获得的研究成果,讨论了BiCMOS电路未来的发展趋势和市场前景。

三种改进结构型BiCMOS逻辑单元的研究

为满足低压、高速、低耗数字系统的应用需求 ,通过采用改进电路结构和优化器件参数的方法 ,设计了三种改进结构型BiCMOS逻辑单元电路。实验结果表明 ,所设计电路不但具有确定的逻辑功能 ,而且获得了高速、低压、低耗和接近于全摆幅的特性 ,它们的工作速度比高速CMOS和原有的互补对称BiCMOS(CBiCMOS)电路快约一倍 ,功耗在 6 0MHz频率下仅高出 1 4 9～ 1 71mW ,但延迟 功耗积却比原CBiCMOS电路平均降低了4 0 3%。

脉宽调制型大功率LED恒流驱动芯片的研究

基于0.6μm5V标准CMOS工艺,研究并设计了一种脉宽调制型大功率照明LED恒流驱动芯片为1W大功率照明LED灯提供350mA恒定的平均驱动电流。实现了在5V电源电压有10%跳变时,平均驱动电流的变化可被控制在4.5%以内。输出级开关MOS管采用高密度的版图结构使单位面积的有效宽长比与普通结构的MOS管相比提高了一倍。芯片的电源效率可达87%,与以前设计的串联饱和型半导体照明LED恒流驱动芯片[1]相比提高近25%。

一种新型高精度宽电压范围的CMOS温度传感器

介绍了一种用于环境温度监测的新型高精度宽电压范围的CMOS温度传感器,采用0.13μm标准CMOS工艺的厚氧器件实现,芯片面积为37μm×41μm。该温度传感器在-20～60°C的温度范围内,采用两点校正方法之后,温度误差为-0.2°C/0.5°C。该温度传感器可以在1.8～3.6V的电源电压范围内安全可靠地工作,并且具有较高的电源抑制比。测试结果表明,其输出电压斜率为3.9mV/°C,1.8V下功耗为1.3μW。

新型的芯片间互连用CMOS/BiCMOS驱动器

从改善不同类型 IC芯片之间的电平匹配和驱动能力出发 ,设计了几例芯片间接口 (互连 )用 CMOS/Bi CMOS驱动电路 ,并提出了采用 0 .5 μm Bi CMOS工艺 ,制备所设计驱动器的技术要点和元器件参数。实验结果表明所设计驱动器既具有双极型电路快速、大电流驱动能力的特点 ,又具备 CMOS电路低压、低功耗的长处 ,因而它们特别适用于低电源电压、低功耗高速数字通信电路和信息处理系统。

一种新型CMOS电流模带隙基准源的设计

设计了一种新型电流模带隙基准源电路和一个3bit的微调电路。该带隙基准源可以输出可调的基准电压和基准电流,避免了在应用中使用运算放大器进行基准电压放大和利用外接高精度电阻产生基准电流的缺点,同时该结构克服了传统电流模带隙基准源的系统失调、输出电压的下限限制以及电源抑制比低等问题。该带隙基准源采用0.5μm CMOS混合信号工艺进行实现,有效面积450μm×480μm;测试结果表明在3 V电源电压下消耗1.5mW功耗,电源抑制比在1 kHz下为72dB,当温度从-40～85°C变化时,基准电压的有效温度系数为30×10-6V/°C。该带隙基准电路成功应用在一款高速高分辨率模数转换器电路中。

GGNMOS叉指宽度与金属布线对ESD防护性能的影响

栅接地NMOS(GGNMOS)器件具有与CMOS工艺兼容的制造优势,广泛用于静电放电(ESD)保护。鉴于目前GGNMOS的叉指宽度、叉指数及金属布线方式等外部因素对ESD鲁棒性的影响研究较少,设计了不同的实验对此开展对比分析。首先,基于0.5μm Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺设计并制备了一系列GGNMOS待测器件;其次,通过传输线脉冲测试,分析了叉指宽度与叉指数对GGNMOS器件ESD失效电流(It2)的影响,结果表明,在固定总宽度下适当减小叉指宽度有利于提高It2;最后,比较了平行式与交错式两种金属布线方案对It2的影响,结果表明,平行式金属布线下GGNMOS器件的ESD鲁棒性更好。

SPCE交换网络的优化实现及其元器件选用

介绍了程控交换机(SPCE)中的空分交换网络和时分交换网络,说明了网络实现中所使用的元器件和数字逻辑电路,并提出了一种典型的时分交换网络的优化实现方案,然后通过比较CMOS器件和BiCMOS器件,总结了利用BiCMOS新工艺器件构成SPCE交换网络部件的优势,最后设计了几个用于SPCE中的CMOS/BiCMOS接口/驱动器。

基于耗尽型工艺的锂电池充电保护芯片设计

提出了一种基于耗尽型工艺的单节锂离子电池充电保护芯片设计。阐述了此芯片的设计思想及系统结构,并对芯片关键电路的独特设计方法及原理进行了详细分析,特别是基准电路和偏置电路,利用耗尽型工艺使电路具有非常低的电源启动电压和功耗。在Hspice中仿真了采用0.6μm的n阱互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺制作全局芯片的测试结果。验证了此芯片具有过电压检测、过电流检测、0 V电池充电禁止等功能,可用于单节锂离子电池充电的一级保护。

新型低噪声电流型CMOS边沿触发器设计

提出以电流信号表示逻辑值的新型低噪声触发器设计,用于高性能混合集成电路的设计中以减少存贮单元开关噪声对模拟电路性能的影响。所提出的设计包括主从型边沿触发器和单闩锁单边沿触发器。单个锁存器的电流型边沿触发器设计是通过在有效时钟沿后产生的窄脉冲使锁存器瞬时导通完成一次取样求值。与主从型触发器相比,单闩锁结构的触发器具有结构简单、直流功耗低的特点。采用0.25μm CM O S工艺参数的HSP ICE模拟结果表明,所提出的电流型触发器工作时,在电源端产生的电流波动远远小于传统的CM O S电路。

由pnp双极型晶体管和PMOS构成的CMOS负阻单元

使用pnp双极型晶体管和pMOS,按照正反馈产生负阻I-V特性的原理,采用CMOS工艺,设计研制成功CMOS负阻单元,并对它进行了实际的测试与验证,效果良好,而且可以用它作为基础性器件,构成与CMOS工艺相兼容的负阻型逻辑电路,比常规CMOS电路节省大量器件。

总剂量辐照前后CMOS器件阈电压变化的统计分析

本文采用统计分析的方法对大样本互补型金属-氧化物-半导体器件(CMOS)CC4069电路辐照前后的数据进行了处理。比较了研究变量的晶体管阈电压值在辐照前和累积一定辐照剂量后的标准差及统计分布,研究了样品阈电压漂移值的分布规律,由此对应用于航天系统的电子元器件进行有关辐射可靠性筛选的必要性进行了探讨。

一种改进型高性能CMOS锁相环电荷泵的设计

设计了一种高性能锁相环电荷泵电路.该电路采用UMC 0.18μm Mix-Mode CMOS工艺实现.仿真结果表明,通过利用电荷共享加速电流镜的开启,该电荷泵开启时间仅为0.3 ns,不会产生鉴相死区,能较好地抑制时钟馈通、电荷注入等非理想特性的影响,并且适合于低电压工作.通过与传统型及参考型两种电荷泵电路的仿真对比,验证了所设计电荷泵的优越性.

PDSOI NMOS器件激光模拟光电流效应

为获得N型金属氧化物半导体(NMOS)器件在γ射线辐照条件下的光电流特性,采用激光模拟技术,利用部分耗尽型绝缘体上硅(PDSOI)工艺NMOS器件进行激光照射试验,获得不同尺寸和拓扑结构器件在激光照射条件下光电流和激光入射能量之间的关系。利用TCAD仿真工具进行器件的光电流仿真,对比TCAD仿真与激光模拟试验数据,两组数据结果基本一致,验证了激光模拟技术的可行性和准确性。通过与理论计算得到的光电流进行对比,获得了理论计算与试验光电流之间的关系,并由此得到器件寄生双极晶体管在激光照射条件下的放大倍数。

新型基于源极跟随器的零极点型滤波器

提出一种新型基于源极跟随器的零极点型滤波器。提出的单支路全差分的双二阶单元采用两个前馈电容综合复数零点,用于实现连续时间零极点型滤波器。源极跟随器在电压域直接处理信号使得该双二阶单元以低功耗实现高线性度。利用CMOS0.18μm工艺级联实现了一个4阶切比雪夫Ⅱ型全差分低通滤波器。测试结果表明,滤波器带宽为2.75MHz,实现了带外下陷特性。在2V电源电压下,消耗电流为1.5mA,测得带内IIP3为5dBm。在三次谐波失真(HD3)为-46.3dB条件下滤波器的动态范围为65dB。