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SPICE model of trench-gate MOSFET device
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作者 刘超 张春伟 +1 位作者 刘斯扬 孙伟锋 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2016年第4期408-414,共7页
A novel simulation program with an integrated circuit emphasis(SPICE) model developed for trench-gate metal-oxide-semiconductor field-effect transistor(M OSFET)devices is proposed. The drift region resistance was ... A novel simulation program with an integrated circuit emphasis(SPICE) model developed for trench-gate metal-oxide-semiconductor field-effect transistor(M OSFET)devices is proposed. The drift region resistance was modeled according to the physical characteristics and the specific structure of the trench-gate MOSFET device. For the accurate simulation of dynamic characteristics, three important capacitances, gate-to-drain capacitance Cgd, gate-to-source capacitance Cgsand drain-to-source capacitance Cds, were modeled, respectively, in the proposed model. Furthermore,the self-heating effect, temperature effect and breakdown characteristic were taken into account; the self-heating model and breakdown model were built in the proposed model; and the temperature parameters of the model were revised. The proposed model is verified by experimental results, and the errors between measured data and simulation results of the novel model are less than 5%. Therefore, the model can give an accurate description for both the static and dynamic characteristics of the trench-gate MOSFET device. 展开更多
关键词 trench-gate metal-oxide-semiconductor field-effect transistor(MOSFET) simulation program with integrated circuit emphasis(spice model drift region resistance model dynamic model
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SPICE modeling of flux-controlled unipolar memristive devices
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作者 方旭东 唐玉华 +3 位作者 吴俊杰 朱玄 周静 黄达 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第7期596-601,共6页
Unipolar memristive devices are an important kind of resistive switching devices. However, few circuit models of them have been proposed. In this paper, we propose the SPICE modeling of flux-controlled unipolar memris... Unipolar memristive devices are an important kind of resistive switching devices. However, few circuit models of them have been proposed. In this paper, we propose the SPICE modeling of flux-controlled unipolar memristive devices based on the memristance versus state map. Using our model, the flux thresholds, ON and OFF resistance, and compliance current can easily be set as model parameters. We simulate the model in HSPICE using model parameters abstracted from real devices, and the simulation results show that the proposed model caters to the real device data very well, thus demonstrating that the model is correct. Using the same modeling methodology, the SPICE model of charge-controlled unipolar memristive devices could also be developed. The proposed model could be used to model resistive memory cells, logical gates as well as synapses in artificial neural networks. 展开更多
关键词 unipolar memristive devices memristive spice model
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SPICE modeling of memristors with multilevel resistance states
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作者 方旭东 唐玉华 吴俊杰 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第9期594-600,共7页
With CMOS technologies approaching the scaling ceiling, novel memory technologies have thrived in recent years, among which the memristor is a rather promising candidate for future resistive memory (RRAM). Memristor... With CMOS technologies approaching the scaling ceiling, novel memory technologies have thrived in recent years, among which the memristor is a rather promising candidate for future resistive memory (RRAM). Memristor's potential to store multiple bits of information as different resistance levels allows its application in multilevel cell (MCL) tech- nology, which can significantly increase the memory capacity. However, most existing memristor models are built for binary or continuous memristance switching. In this paper, we propose the simulation program with integrated circuits emphasis (SPICE) modeling of charge-controlled and flux-controlled memristors with multilevel resistance states based on the memristance versus state map. In our model, the memristance switches abruptly between neighboring resistance states. The proposed model allows users to easily set the number of the resistance levels as parameters, and provides the predictability of resistance switching time if the input current/voltage waveform is given. The functionality of our models has been validated in HSPICE. The models can be used in multilevel RRAM modeling as well as in artificial neural network simulations. 展开更多
关键词 MEMRISTOR multilevel cell spice model
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Novel IGBT SPICE Model with Non-destructive Parameter Extraction and Comparison with Measurements
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作者 YUAN Shou cai, ZHU Chang chun, LIU Jun hua (School of Electron. and Inform. Eng., Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, CHN) 《Semiconductor Photonics and Technology》 CAS 2002年第3期157-165,共9页
A subcircuit based model for the insulated gate bipolar transistor(IGBT) is proposed and optimized. The IGBT wide base conductivity modulated resistor is effectively equivalent by using a voltage controlled resistor. ... A subcircuit based model for the insulated gate bipolar transistor(IGBT) is proposed and optimized. The IGBT wide base conductivity modulated resistor is effectively equivalent by using a voltage controlled resistor. Based on analytical equation describing the semiconductor physics, the model parameters are extracted accurately via measured data without device destruction. Employing the MOS level 8 SPICE model, the proposed IGBT subcircuit model gives more simulation accuracy and easy convergence, the simulation results are verified by comparison with measured results. 展开更多
关键词 IGBT model spice Simulation VDMOSFET
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单光子雪崩二极管SPICE仿真模型的建立和应用
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作者 匡华 鞠国豪 +1 位作者 徐星 程正喜 《半导体光电》 CAS 北大核心 2024年第1期42-48,共7页
单光子雪崩二极管(SPAD)作为一种高效的光子探测器件被广泛应用于量子通信和三维成像等领域。在Cadence中建立了一个SPAD的Spice模型,通过Verilog-A语言,采用两个e指数函数的组合,以连续函数的方式描述了SPAD在盖革模式区等效电阻的动... 单光子雪崩二极管(SPAD)作为一种高效的光子探测器件被广泛应用于量子通信和三维成像等领域。在Cadence中建立了一个SPAD的Spice模型,通过Verilog-A语言,采用两个e指数函数的组合,以连续函数的方式描述了SPAD在盖革模式区等效电阻的动态变化。这两个e指数函数分别体现了高阻区和低阻区的等效电阻特性,解决了分段电阻模型仿真不收敛的问题。该Spice模型模拟了SPAD器件在“接收光子-雪崩产生脉冲-淬灭-复位”工作过程中的动态特性和SPAD从正偏到二次击穿的静态I-V特性。将其应用到4种不同淬灭电路的仿真中,验证了该模型的有效性和稳定性。 展开更多
关键词 单光子雪崩二极管 spice模型 Cadence仿真 淬灭电路 门控模式
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A new OLED SPICE model for pixel circuit simulation in OLED-on-silicon microdisplay design
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作者 赵博华 黄苒 +9 位作者 卜建辉 吕荫学 王一奇 马飞 谢国华 张振松 杜寰 罗家俊 韩郑生 赵毅 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 2012年第7期102-107,共6页
A new equivalent circuit model of organic-light-emitting-diode (OLED) is proposed. As the single- diode model is able to approximate OLED behavior as well as the multiple-diode model, the new model will be built bas... A new equivalent circuit model of organic-light-emitting-diode (OLED) is proposed. As the single- diode model is able to approximate OLED behavior as well as the multiple-diode model, the new model will be built based on it. In order to make sure that the experimental and simulated data are in good agreement, the constant resistor is exchanged for an exponential resistor in the new model. Compared with the measured data and the results of the other two OLED SPICE models, the simulated I-V characteristics of the new model match the measured data much better. This new model can be directly incorporated into an SPICE circuit simulator and presents good accuracy over the whole operating voltage. 展开更多
关键词 OLED-ON-SILICON pixel circuit MICRODISPLAY spice model CMOS
原文传递
基于神经网络的雪崩光电二极管SPICE模型构建
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作者 谢海情 宜新博 +3 位作者 曾健平 曹武 谢进 凌佳琪 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期84-89,共6页
针对雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)雪崩前后电流数量级相差大、I-V特性曲线变化剧烈的特点,在对I-V特性数据进行对数化、归一化预处理的基础上,采用浅层神经网络完成I-V函数拟合,并进一步优化神经网络结构以提升模型准确性... 针对雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)雪崩前后电流数量级相差大、I-V特性曲线变化剧烈的特点,在对I-V特性数据进行对数化、归一化预处理的基础上,采用浅层神经网络完成I-V函数拟合,并进一步优化神经网络结构以提升模型准确性.在此基础上,使用Verilog-A硬件描述语言实现APD的SPICE模型,并应用Cadence软件设计电路验证模型的有效性和准确性,引入相对误差评估模型的准确度.结果表明:优化后的神经网络学习的I-V特性函数与TCAD仿真数据的均方误差损失为2.544×10^(-7),SPICE模型验证电路采样数据与TCAD仿真数据的最大相对误差为3.448%,平均相对误差为0.630%,构建SPICE模型用时约50 h,实现了高精度、高效率的器件SPICE模型构建,对新型APD的设计与应用具有重要指导意义. 展开更多
关键词 spice模型 雪崩光电二极管 神经网络 相对误差
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kA级脉冲电流注入环的SPICE电路模型
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作者 崔志同 陈伟 +1 位作者 董亚运 刘政 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期632-638,共7页
在考核电力/电子设备抗强电磁脉冲性能的千安培(kA)级脉冲电流注入试验中,注入环通过感性耦合的方式将脉冲源输出能量加载到受试设备端口,是注入试验平台的重要组成部分.为解决kA级电流注入环的时域电路仿真难题,本文以Montena IC3B型... 在考核电力/电子设备抗强电磁脉冲性能的千安培(kA)级脉冲电流注入试验中,注入环通过感性耦合的方式将脉冲源输出能量加载到受试设备端口,是注入试验平台的重要组成部分.为解决kA级电流注入环的时域电路仿真难题,本文以Montena IC3B型注入环为例,采用多段集总参数电路串联的方法,建立了考虑分布参数因素的kA级注入环SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis,SPICE)电路模型;并依据注入环磁芯材料特性,对端口阻抗测试数据进行了分频段拟合,采用粒子群优化算法求取了电路模型参数;最后将该模型应用于kA级脉冲电流注入平台的整体电路仿真,并进行了实验验证,结果表明该模型具有较高的时域仿真精度,可用于电力/电子设备强电磁脉冲电流注入试验的设计、分析、效果预估等工作. 展开更多
关键词 电磁脉冲 脉冲电流注入 电流注入环 spice电路模型
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二极管器件SPICE电路模型对锥形离子通道I-V特性曲线的模拟
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作者 江嘉乔 鲁冰新 +1 位作者 肖天亮 翟锦 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期121-131,共11页
离子整流性是纳米离子通道的一个重要特征,具有整流性的离子通道体系也被称为纳米流体二极管.本文比较了离子通道的泊松-能斯特-普朗克(PNP)方程组模型和固体半导体的扩散-漂移模型,提出可以使用二极管器件的仿真电路模拟器(SPICE)电路... 离子整流性是纳米离子通道的一个重要特征,具有整流性的离子通道体系也被称为纳米流体二极管.本文比较了离子通道的泊松-能斯特-普朗克(PNP)方程组模型和固体半导体的扩散-漂移模型,提出可以使用二极管器件的仿真电路模拟器(SPICE)电路模型对离子通道体系的电流-电压(I-V)曲线进行模拟.以锥形离子通道的PNP数值模型的计算结果为基础,通过对这一体系进行讨论,给出一个锥形离子通道的SPICE电路模型,它可以较好地模拟I-V特性曲线.离子通道SPICE电路模型的建立可用于研究纳米流体二极管作为一个器件在电路中的应用. 展开更多
关键词 离子通道 整流性 纳米流体二极管 泊松-能斯特-普朗克方程 仿真电路模拟器电路模型
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CMOS器件热载流子注入老化的SPICE建模与仿真
10
作者 王正楠 张昊 李平梁 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第10期902-910,共9页
为了准确预测芯片电路寿命,建立了一种能成功双向预测CMOS器件寿命和器件老化程度的可靠性模型。结合改进的衬底电流方程、漏源电流和时间变量t,组建了Age(t)模型。通过挑选合适的BSIM4模型参数,联合Age(t)方程构建指数函数关系式,建立... 为了准确预测芯片电路寿命,建立了一种能成功双向预测CMOS器件寿命和器件老化程度的可靠性模型。结合改进的衬底电流方程、漏源电流和时间变量t,组建了Age(t)模型。通过挑选合适的BSIM4模型参数,联合Age(t)方程构建指数函数关系式,建立了一种可植入EDA工具内的CMOS老化SPICE模型,并提出了可获得精确模型性能的参数提取方法。在静态持续加电条件下,单级器件的仿真结果与实验数据吻合良好,并且表现出对寿命和老化率的良好预测性。采用该模型对由3级反相器组建的环形振荡电路进行动态信号仿真,得到20年后电路输出波形,验证了模型的合理性。 展开更多
关键词 热载流子注入(HCI) 可靠性仿真 老化模型 模型参数提取 spice模型
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基于SPICE模型的运算放大器ESD故障机制分析
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作者 史如新 嵇建飞 张伟 《环境技术》 2023年第6期109-113,共5页
运算放大器是智能电网中重要的电路元器件,其性能对电网的正常运行具有至关重要的影响。为了提高智能电网的安全性和稳定性,需要对运算放大器在复杂的电磁环境下的可靠性进行验证。本文以UA741模拟集成运算放大器为研究对象,通过分析典... 运算放大器是智能电网中重要的电路元器件,其性能对电网的正常运行具有至关重要的影响。为了提高智能电网的安全性和稳定性,需要对运算放大器在复杂的电磁环境下的可靠性进行验证。本文以UA741模拟集成运算放大器为研究对象,通过分析典型静电放电(ESD)干扰下的电磁效应,研究了基于SPICE模型的MOS的电压和电流特性以及故障机制。通过定位故障MOS,为进一步研究ESD抑制提供了理论依据。本研究结果对于提高智能电网中电路和电力设备的抗干扰能力,保障电网的稳定运行具有重要意义。 展开更多
关键词 ESD 故障机制 MOS 运算放大器 spice模型
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Behavioral Model of Molecular Gap-Type Atomic Switches and Its SPICE Integration
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作者 Hiroshi Kubota Tsuyoshi Hasegawa +1 位作者 Megumi Akai-Kasaya Tetsuya Asai 《Circuits and Systems》 2022年第1期1-12,共12页
Atomic switches can be used in future nanodevices and to realize conceptually novel electronics in new types of computer architecture because of their simple structure, ease of operation, stability, and reliability. T... Atomic switches can be used in future nanodevices and to realize conceptually novel electronics in new types of computer architecture because of their simple structure, ease of operation, stability, and reliability. The atomic switch is a single solid-state switch with inherent learning abilities that exhibits various nonlinear behaviors with network devices. However, previous studies focused on experiments and nonvolatile memory applications, and studies on the application of the physical properties of the atomic switch in computing were nonexistent. Therefore, we present a simple behavioral model of a molecular gap-type atomic switch that can be included in a simulator. The model was described by three simple equations that reproduced the bistability using a double-well potential and was able to easily be transferred to a simulator using arbitrary numerical values and be integrated into HSPICE. Simulations using the experimental parameters of the proposed atomic switch agreed with the experimental results. This model will allow circuit designers to explore new architectures, contributing to the development of new computing methods. 展开更多
关键词 MEMRISTOR Atomic Switch Behavioral model spice
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Advanced SPICE-Modeling of 4H-SiC MESFETs 被引量:2
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作者 徐跃杭 徐锐敏 +1 位作者 延波 王磊 《Journal of Electronic Science and Technology of China》 2007年第1期62-65,共4页
A modified drain source current suitable for simulation program with integrated circuit emphasis (SPICE) simulations of SiC MESFETS is presented in this paper. Accurate modeling of SiC MESFET is achieved by introduc... A modified drain source current suitable for simulation program with integrated circuit emphasis (SPICE) simulations of SiC MESFETS is presented in this paper. Accurate modeling of SiC MESFET is achieved by introducing three parameters in Triquint's own model (TOM). The model, which is single piece and continuously differentiable, is verified by measured direct current (DC) I-V curves and scattering parameters (up to 20 GHz). 展开更多
关键词 4H-SiC MESFET large signal model simulation program with integratedcircuit emphasis spice
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通用光电二极管SPICE模型与特性分析 被引量:8
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作者 李守智 田敬民 苏琦 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期480-483,513,共5页
提出一种普适光电二极管 SPICE模型用于 ANACAD ELDO电路模拟 ,并能分析其光源的光谱特性 ,比较 ELDO模拟和器件数值模拟结果说明 。
关键词 光电二极管 spice模型 特性分析 光谱特性 器件数值模拟 光学微系统 ELDO模拟
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基于X射线晶圆在线辐照实验的16 nm n-FinFETs总剂量效应模型研究
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作者 魏雪雯 郑齐文 +2 位作者 崔江维 李豫东 郭旗 《现代应用物理》 2024年第4期116-123,共8页
建立了基于X射线晶圆在线辐照实验的16 nm FinFET总剂量效应模型,并对模型的有效性进行了验证。将辐照后器件等效为一个主晶体管与辐射导致的若干寄生晶体管并联,通过改变寄生晶体管的参数对辐照中的物理机制进行了模拟。对不同鳍片数... 建立了基于X射线晶圆在线辐照实验的16 nm FinFET总剂量效应模型,并对模型的有效性进行了验证。将辐照后器件等效为一个主晶体管与辐射导致的若干寄生晶体管并联,通过改变寄生晶体管的参数对辐照中的物理机制进行了模拟。对不同鳍片数量的内核(core)和输入输出(input output,IO)n-FinFET建立了能够描述器件在不同漏源电压下工作性能的模型,仿真结果与实验数据对比表明,所建立的模型的相对均方根偏差小于15%。 展开更多
关键词 FINFET 总剂量效应 spice模型 辐射损伤 器件可靠性
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一种单电子晶体管的Spice模型 被引量:10
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作者 孙铁署 蔡理 陈学军 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 2003年第6期65-67,共3页
基于单电子晶体管数学分析模型,提出了它的Spice模型。该模型由一个电压控制电流源、一个电压控制电压源和一个电压源构成。与半分析模型相比较,该模型准确地表现了单电子晶体管的I-V特性。利用该模型,分析了单电子反相器和改进了二叉... 基于单电子晶体管数学分析模型,提出了它的Spice模型。该模型由一个电压控制电流源、一个电压控制电压源和一个电压源构成。与半分析模型相比较,该模型准确地表现了单电子晶体管的I-V特性。利用该模型,分析了单电子反相器和改进了二叉判别图基本单元。 展开更多
关键词 单电子晶体管 spice模型 单电子反相器 二叉判别图
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钟控神经元MOS晶体管的改进HSPICE宏模型 被引量:3
17
作者 杨媛 高勇 +2 位作者 余宁梅 张如亮 胡挺 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期301-304,共4页
为了解决传统钟控神经元MOSSPICE模型无法进行连续若干个周期瞬态分析的问题,提出了一种改进的钟控神经元MOSSPICE子电路宏模型,采用HSPICE对器件进行了建模,并对模型进行了验证。验证结果表明,改进的模型既适用于普通神经元MOS,可以进... 为了解决传统钟控神经元MOSSPICE模型无法进行连续若干个周期瞬态分析的问题,提出了一种改进的钟控神经元MOSSPICE子电路宏模型,采用HSPICE对器件进行了建模,并对模型进行了验证。验证结果表明,改进的模型既适用于普通神经元MOS,可以进行直流特性扫描分析,也可以进行瞬态特性分析;由于模型具有自动"记忆"预充电阶段输入端电平的功能,因此即使在不同的周期输入端所接固定电平不同,也可以进行连续任意个周期的瞬态特性仿真,从而使改进的模型具有更大的灵活性和实用性。 展开更多
关键词 钟控神经元金属-绝缘层-半导体 spice模型 子电路
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a-Si∶H TFT亚阈值区SPICE模型的研究 被引量:2
18
作者 邵喜斌 王丽娟 李梅 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期267-272,共6页
研究了将非晶硅薄膜晶体管(a-Si∶HTFT)在电路模拟程序(SPICE)中使用的亚阈值区模型,将亚阈值区分为亚阈值前区和亚阈值后区并建立了模型,对比了不同模型下的模拟结果,发现亚阈值区的TFT特性依赖于材料性质,而且亚阈值前区和亚阈值后区... 研究了将非晶硅薄膜晶体管(a-Si∶HTFT)在电路模拟程序(SPICE)中使用的亚阈值区模型,将亚阈值区分为亚阈值前区和亚阈值后区并建立了模型,对比了不同模型下的模拟结果,发现亚阈值区的TFT特性依赖于材料性质,而且亚阈值前区和亚阈值后区的特性受栅源电压VGS和漏源电压VDS的影响,呈指数变化。提出的新模型考虑了前界面态、后界面态、局域态、材料及制作工艺等因素,体现了该区域电流对漏源电压VDS强烈的依赖关系。使用新模型对实验数据的拟合结果优于以往的模型,能够比较精确地模拟亚阈值区的特性,可用来预测a-Si∶HTFT的性能,对TFT阵列的模拟设计具有重要价值。 展开更多
关键词 a—Si:H TFT spice模型 亚阈值区
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TSV结构的几种SPICE模型仿真 被引量:4
19
作者 庞诚 王志 于大全 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期770-775,共6页
硅通孔(TSV)结构是2.5D/3D系统级封装(SiP)的关键电学互连单元,对TSV结构的准确建模是保证电学仿真精确程度的重要因素。基于传输线理论,对TSV结构进行了电气描述,提取结构中集总参数元件,并针对这些集总参数元件进行组合,得到几种不同... 硅通孔(TSV)结构是2.5D/3D系统级封装(SiP)的关键电学互连单元,对TSV结构的准确建模是保证电学仿真精确程度的重要因素。基于传输线理论,对TSV结构进行了电气描述,提取结构中集总参数元件,并针对这些集总参数元件进行组合,得到几种不同的SPICE模型。对上述SPICE模型进行S参数仿真,作为比较,建立TSV结构的全波模型并通过有限元方法计算得到S参数。仿真结果表明,TSV结构主体主导了整个TSV结构的电性能,当信号频率在10 GHz以下时,由各个SPICE模型仿真得到的S参数和由有限元方法计算所得结果差别较小。对SPICE模型中的TSV与硅衬底间电容C TSV不同的处理方式对仿真结果影响明显。 展开更多
关键词 硅通孔(TSV) spice模型 全波模型 有限元方法 S参数
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照明用LED的Spice模型及参数提取方法研究 被引量:1
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作者 杨广华 于莉媛 +2 位作者 李玉兰 韩变华 姜晓明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期119-122,共4页
在我国已经有许多家企业正在进行照明用LED芯片的制备,但对于LED照明器件的建模工作还未真正开展,有碍于在电路设计的仿真工作以及进一步的推广应用。本文描述照明用LED的理论方程,经变化处理后发现可以通过迭代方法来对直流特性中的关... 在我国已经有许多家企业正在进行照明用LED芯片的制备,但对于LED照明器件的建模工作还未真正开展,有碍于在电路设计的仿真工作以及进一步的推广应用。本文描述照明用LED的理论方程,经变化处理后发现可以通过迭代方法来对直流特性中的关键参数Is,n和Rs进行求解。通过使用半导体特性系统对某型0.5W LED进行直流参数测试,并利用上述方法进行了器件建模和aim spice软件仿真应用,结果正确。 展开更多
关键词 照明 LED spice 建模
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