一种低失调CMOS轨到轨运算放大器研究

基于CMOS工艺设计了一款轨到轨运算放大器,整体电路包括偏置电路、输入级、输出级以及ESD保护电路。电路中的输入级使用了一种全新的架构,通过一对耗尽型NMOS管作为输入管,实现轨到轨输入,同时在输入级采用了共源共栅结构,能够提供较高的共模输入范围和增益;在输出级,为了得到满摆幅输出而采用了AB类输出级;同时ESD保护电路采用传统的GGMOS电路,耐压大于2 kV。经过仿真后可知,电路的输入偏置电流为150 fA,在负载为100 kΩ的情况下,输出最高和最低电压可达距电源轨和地轨的20 mV范围内,当电源电压为5 V时能获得80 dB的CMRR和120 dB的增益,相位裕度约为50°,单位增益带宽约为1.5 MHz。

输气站场泄漏事故后果模拟与定量风险评价

阐述了天然气泄漏可能导致的火灾或爆炸后果。以某天然气分输站场为例,采用定量风险评价软件PHAST RISK对其工艺设施和管道发生泄漏或破裂导致的主要事故类型进行了后果模拟和定量风险评价。认为评价结果对于指导制订和实施风险降低措施具有积极意义。

一种用于双极电路ESD保护的SCR结构

针对目前双极电路的ESD保护需求,结合双极电路的特点和制造工艺,设计了一种可控硅整流器(SCR)结构。使用器件仿真工具MEDICI,对器件的结构参数进行了优化设计,得到的ESD电压大于3kV,很好地满足了设计要求。

成品油管道批次/批量和各站库容的计算

提出了一种根据市场成品油需求量确定输量并利用Austin-Palfrey公式计算混油长度的计算方法,这种方法还可计算出各段混油量和混油中各种成品油的含量。每种成品油质量潜力的计算结果可用来确定掺混各种混油所需的各种纯净油的分量,并以此来确定各种油品的批次/批量,而各站每种油品的罐容和库容则根据油品的批次/批量计算结果最终确定。

输油管道超压保护系统设置原则

泄放阀、仪表保护系统是输油管道目前常用的超压保护方式。针对仪表保护系统完全替代泄放阀的争论，结合输油管道特点，就国内外常用的标准、规范对泄放阀的设置要求进行了归纳解析。在国内外典型输油管道泄放阀设置情况调研的基础上，从安全可靠性角度着手进行分析，通过典型的泄压案例，确定输油管道超压保护系统设置的原则。

林业主要病虫害及其防治技术尝试

随着我国社会经济的不断发展,我国对生态环境建设的重视程度也越来越高,在生态环境建设中,林业是其中最为重要的一个组成部分。在林业发展中,会面临各种病虫害威胁,为了提高林业的生产效率和质量,就需要加强对病虫害的防治工作。但是由于当前我国生态环境建设工作中对林业病虫害防治技术不够重视,导致在工作中出现了许多问题,制约了我国林业产业的进一步发展。为了有效地解决当前我国在生态环境建设中所面临的问题,需要加大对林业病虫害防治技术的研究力度和对林业病虫害的防治方法进行深入分析和研究,为我国生态环境建设提供坚实可靠的保障。

一种环形栅LDMOS器件的宏模型

提出了一种适用于环形栅LDMOS器件的子电路宏模型。基于对环形栅LDMOS器件结构的分析,将环形栅LDMOS器件分为两个部分,一个是中间的条形栅MOS部分,使用常规的高压MOS模型;另一个是端头部分,为一个圆环形栅极MOS器件,采用了一个单独的模型。基于40 V BCD工艺的N沟道LDMOS器件进行模型提取与验证。结果表明,建立的宏模型具有较强的几何尺寸缩放功能,对于不同尺寸的器件都具有较高的拟合精度,并且模型能够兼容当前主要的商用电路仿真器Hspice和Spectre。

用于双极电路ESD保护的SCR结构设计失效分析

针对目前双极电路的ESD保护需求,引入SCR结构对芯片进行双极电路ESD保护。通过一次流片测试,发现加入SCR结构的电路芯片失效,SCR结构的I-V特性曲线未达到要求。从设计问题和工艺偏差两方面入手,分析了失效原因,通过模拟仿真,验证了失效是因为在版图设计时为节省版图面积,将结构P阱中NEMIT扩散区域边上用来箝位的电极开孔去掉造成的,并非工艺偏差导致的。通过二次流片测试,验证了失效原因分析的正确性,SCR器件结构抗ESD电压大于6kV,很好地满足了设计要求。

油气管道的杂散电流腐蚀防护措施

介绍了杂散电流腐蚀的机理、特点、对油气管道的影响,以及国内外标准及关于杂散电流干扰源与油气管线安全间距的规定,并提出防止杂散电流腐蚀的相应措施。

浅析冷渣器冷却水系统的优化

火力发电厂是不可再生能源煤炭的消耗大户,做好火力发电厂的节约能源意义深远,本文以冷渣器冷却水系统的优化过程为例,体现如何设计冷渣器冷却水系统才能达到提高机组经济性,节约能源的目的。

一种伪随机开关动作的自稳零运算放大器

设计实现了一种低失调、高增益的轨到轨运算放大器(运放),整体电路主要包含带隙基准、环形振荡器、伪随机信号发生器、主运放以及调零辅助运放。采用时间交织结构的自稳零技术降低了运放的输入失调电压,通过主运放与辅助运放增益相叠加的方式获得高增益。为了改善自稳零运放开关动作所引起的互调失真现象,设计了一种伪随机信号发生器,用于控制自稳零运放的开关动作,以一种非固定周期的伪随机时序信号代替传统的周期性时序信号,避免了由MOS开关管周期性动作引入的二次谐波甚至多次谐波,改善了运放的调零效果,消除了输出信号中的互调失真。基于0.5μm CMOS工艺完成了整体电路的设计与流片,电路仿真与芯片实测数据均达到较好效果。在电源电压5 V,环境温度25℃条件下,实测输入失调电压为0.6μV,输入偏置电流小于10 pA,开环增益为140.8 dB,共模抑制比为138.4 dB,电源抑制比为142.9 dB,该电路可用于高精度信号采集和调理。

金属-氧化物-半导体硅发光器件在集成电路中的应用前景

集成硅光电子学的目的之一就是为大众市场创造应用广泛、成本低廉的光子互连工具.随着摩尔定律逼近理论极限,集成芯片的金属互连越来越跟不上芯片体积微型化、频率高速化和功耗分配精益化的需求.本文基于硅基发光器件的发展历程,详细论证了金属-氧化物-半导体结构硅发光器件在未来集成电路中的合理应用,提出了全硅光电集成电路在理论和工艺上的可行性.这种电路突破了传统芯片电互连码之间串扰的瓶颈,改善之后的互连速度理论可达光速,有望成为新一代集成芯片的主流.

基于PN结级联光源的全硅光电生物传感器

基于硅基光源且与CMOS工艺兼容的全硅光电生物传感器,其光源低发光效率导致检测低灵敏度,尚不能大规模应用。对此,文中研究了多晶硅PN结级联光源及新型全硅光电生物传感器,包括PN结级联的多晶硅光源的发光机制、波导传输机理、波导生物检测技术。研制的多晶硅PN结级联光源发光效率高达4.3×10^-6,可与波导高效耦合。仿真表明,波导检测区域介质折射率在1.33-1.73之间变化时,介质折射率增加使得光能量更少回到波导内芯,波导内芯传输光强随介质折射率增加而下降,通过光强变化实现介质折射率传感。

0.35μm SiGe BiCMOS隔离深槽表面形貌研究

针对0.35μm SiGe BiCMOS工艺,对隔离深槽表面形貌进行了研究。仿真及工艺结果表明,多晶硅回刻残留厚度h_2、深槽顶部开口宽度W_（tp）以及刻蚀掩蔽氧化层残留厚度h_3是影响深槽表面形貌的主要因素;当h_2=220nm,W_（tp）=0.7-0.9μm,h_3=150-200nm时,获得了较好的深槽表面形貌,其隔离漏电流小于0.05nA/μm,可用于0.35μm SiGe BiCMOS工艺的隔离。

标准CMOS工艺低压栅控硅发光器件设计与制备

本文采用0.18μm标准CMOS工艺设计并制备了一种MOS结构的低压栅控硅基发光器件.该光源器件内部采用n^(+)-p^(+)-p^(+)-n^(+)-p^(+)-p^(+)-n^(+)的叉指结构,在相邻两个p^(+)有源区之间覆盖多晶硅栅作为第三端控制电极,用于在源/漏区边缘形成场诱导结,降低p^(+)/n-well结的反向击穿电压,提高器件发光功率.测试结果表明,该光源器件可以发射420nm~780nm的黄色可见光,在3V的正向栅压下,p^(+)/n-well发光二极管的反向击穿电压下降到3V以下,光输出功率提高至2倍以上.本文设计的光源器件工作电压较低,并且与CMOS工艺完全兼容,可以与其他CMOS电路共用电源并且实现单片集成,在硅基光电子集成领域具有一定的应用价值.

基于黑硅微结构的全硅PIN光电探测器

本文报道了一种基于黑硅微结构的全硅PIN光电探测器。该器件结合了黑硅结构宽光谱高吸收的特性,以及PIN光电探测器高量子效率高响应速度的特点,通过在传统硅PIN光电探测器结构的基础上增加黑硅微结构层,在不影响响应速度的条件下,提高了探测器在近红外波段响应特性。并且针对纵向结构垂直入射PIN光电探测器时量子效率与响应速度相矛盾的问题,提出了解决方案。测试结果表明,该器件的量子效率可达80%,峰值波长为940 nm,光响应度达到0.55 A/W,暗电流降至700 pA,响应时间为200 ns。

基于标准CMOS技术的新型多晶硅发光器件的设计与实现

目前与互补金属氧化物半导体工艺兼容且具有高发光效率的硅基光源的制作技术尚不成熟,针对这一问题,研究了一种新型多晶硅发光器件。首先研究了该结构在反偏电压下可能存在的各种雪崩模式(带间跃迁、轫致辐射、空穴在轻和重质量带之间的带内跃迁、高场条件下的电离和间接带间重组),对不同雪崩模式下的发光机理进行了理论分析;然后研究了器件内部的空穴和电子在反偏电压下的漂移及扩散情况,指出载流子注入增加了参与雪崩倍增过程的载流子数量,进而使碰撞电离率提高;最后对器件的电场、光谱、电流与光强等数据进行分析,对量子效率和光电转换效率进行计算,验证了所研究结构通过载流子注入实现了碰撞电离率的提高,进而实现了发光效率的提高,其中量子效率为5.9×10^-5,光电转换效率为4.3×10^-6。

国有林场实行森林分类经营的策略

文章主要就国有林场实现森林分类经营的策略做了初步的探索,以期更好地实现林业的可持续性发展。