基于Laplace变换法的光电探测器频率响应研究

从光电探测器的基本方程出发,采用Laplace变换方法,分析了一种与CMOS标准工艺兼容的N-well/P-sub结构光电探测器的频率响应特性,780nm和650nm波长下的截止频率分别为14.4MHz和43MHz.该分析方法克服了频率特性测量中存在负载影响和采用渡越时间分析截止频率所存在的近似与作用不确定的问题,适用于各种PN以及PIN结构的光电探测器的频率特性研究.

一种基于MEMS技术的微变电容

通过对接触式电容压力传感器的改进,提出了一种基于MEMS技术的微变电容模型。为确定外加驱动电压与由此所引起的电容变化之间的非线性关系,提出了一种有效的基于有限元的方法,并设计了相应的加工工艺流程,说明了其工艺的可实现性。

ANSYS在接触式电容压力传感器非线性分析中的应用

通过对接触式电容传感器结构原理的分析 ,运用ANSYS对传感器膜片在外加压力作用下的接触和大变形等非线性问题进行分析 ,并基于有限元法编写相应的程序 ,直接得出输出电容与外加压力之间的关系。比较实验结果 ,验证了ANSYS对接触式电容压力传感器非线性分析的可行性 。

标准CMOS工艺下Si光电探测器的模拟与设计

设计了与标准CMOS工艺兼容的硅双光电探测器，并从理论上计算和分析了其绝对光谱响应。0．5pmCMOS工艺条件数值模拟结果显示，在无抗反射膜情况下该探测器在400～900nm波长范围内响应度都在0．2A／W以上，尤其是在短波长处效果比一般的探测器要好。还就反向偏压以及CMOS工艺中介质与钝化层等因素对探测器响应度的影响进行了讨论。

DVD/VCD光学头硅基单片集成光电探测电路的进展

本文介绍了用于DVD/VCD光学读取头的光电探测集成电路(PDIC)的结构和工作原理,分析并比较了硅基PDIC的关键技术和工艺,回顾总结了近年来的研究进展与成果,展望了今后的研究发展趋势。

基于MEMS技术的微电容式加速度传感器的设计

给出了一种基于MEMS技术制作的微电容式加速度传感器的结构及工艺。为了准确地把握这种微电容式加速度传感器的力学和电学特性,仔细地建立了它的力学模型。在此基础上,详细分析了它的动态特性———模态。并用有限元的方法分析和计算了微电容式加速度传感器的加速度与电容信号的非线性输入输出关系,并结合实测参数验证了模型的有效性。最后提出了一种详细的有效的基于MEMS技术的微电容式加速度传感器的结构以及加工工艺流程。基于MEMS技术制作的微电容式加速度传感器具有结构简单、工作可靠和工作范围大的特点。根据这套方法,可以比较方便地设计并加工不同测量要求的加速度计。

基于MEMS技术的氧气微传感器机理研究与设计

采用溶胶-凝胶(Sol gel)法制备氧敏感膜,并对其不同的药品配比进行成膜质量与响应时间的测试与比较。设计一系列实验对该传感器的氧敏感机理进行研究。结合MEMS技术,设计MOSFET氧气微传感器结构,在器件中集成了加热元件和测温元件。实验结果表明:该传感器响应时间快,有较高的灵敏度,较好的重复性、选择性和稳定性。该传感器的机理研究与设计为基于MEMS技术的氧气微传感器的深入研究提供一定的参考。

硅异质结太阳电池接触特性及铜金属化研究

异质结太阳电池沉积透明导电薄膜(TCO)作为导电层、减反射层,电极直接与TCO接触,故在TCO上电镀金属电极是非选择性的,需沉积种子层和图形化的掩膜,以实现选择性电镀及良好的附着。研究表明,金属与TCO之间具有优异的欧姆接触特性,比接触电阻低。SEM分析表明,电镀电极结构致密,与透明导电薄膜紧密附着,接触电阻小;丝印电极银颗粒间粘结不紧密,具有较多的空隙,线电阻提高,串联电阻增加。铜金属化可以实现更低的线电阻率、更好的电极高宽比,可以显著提高载流子收集几率,通过选择合适的种子层及后退火,铜电镀异质结电池光电性能显著改善,转换效率达到了22%,具有巨大的发展前景。

MOS场效应管压力微传感器

阐述了一种MOS场效应管 (MOSFET)压力微传感器的结构和基本工作原理。通过对该传感器的仿真实验 ,证明了MOSFET压力微传感器可通过简单的电压———电流转换原理 ,利用栅极电容的变化导致漏极电流与开启电压的变化而有效地测出作用于栅极膜片的压力的变化 ,具有较高的灵敏度与稳定性。

金属与超薄非晶硅薄膜的接触特性研究

研究金属与非晶硅薄膜(a-Si:H)的接触特性,用于晶体硅异质结太阳电池新型电极技术开发。采用等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)技术制备超薄(~10 nm)a-Si:H薄膜,利用真空镀膜技术制作金属电极,采用圆点传输线模型(CDTLM)研究a-Si:H与不同金属(Al、Ni、Ti、In)的接触特性。低温退火后a-Si:H与Ni、Al、Ti可获得良好的欧姆接触。经200℃退火,p型非晶硅p-a-Si:H与Al的比接触电阻降至0.3 mΩ·cm^2;n型非晶硅n-a-Si:H与Ti的比接触电阻降至0.7 mΩ·cm^2,表明这两种金属可以直接用于a-Si:H薄膜的表面电极。

n型单晶硅太阳电池中硼离子注入发射极特性研究

离子注入以其掺杂均匀可控、便于图形化掺杂及简化太阳电池生产工艺的特点在光伏界引起广泛的关注,但同时也存在着注入缺陷难以消除的缺点。该文通过对硼注入发射极退火特性进行研究,发现样品的J0e(发射极饱和电流)、少子寿命teff、ImpVoc(理论开路电压)均随退火温度的升高得到显著改善。为进一步研究其机理,采用椭圆偏振光光谱对晶格损伤进行表征,并借助TCAD软件模拟分析注入后热处理所产生的硼硅团簇(BIC)等缺陷状态,从损伤修复和杂质激活两方面对硼(B)注入发射极J0e随退火温度变化的机制做出解释。

标准CMOS工艺下单片集成光接收芯片的研究

设计了与标准CMOS工艺兼容的850 nm空间调制(Spatially Modulated,SM)结构光电探测器,在分析器件物理模型的基础上,建立了SPECTRE环境中等效电路的新模型。提出标准CMOS工艺下SM探测器与前置放大电路单片集成的电路设计。仿真结果表明,在850 nm光照下,SM探测器带宽达到400 MHz,并提供62 mA/W的响应度。整个集成芯片的工作速率为400 Mb/s,增益为0.81 kV/W,功耗为91 mW。

一种平板式MEMSRF射频开关的设计

介绍了一种实用的平板电容式MEMSRF射频开关。研究了外加驱动电压与由此所引起的极板间距和极板受力变化之间的非线性关系,提出了一种有效的基于有限元的设计分析方法,在此基础上设计了相应的MEMS加工工艺流程,并给出了具体的MEMS工艺。