纳米级CMOS集成电路的发展状况及辐射效应

介绍互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路的发展历程及纳米级CMOS集成电路的关键技术,在此基础上研究了纳米级CMOS集成电路的辐射效应及辐射加固现状。研究结果表明,纳米级FDSOICMOS集成电路无需特殊的加固措施,却比相同技术代的体硅CMOS集成电路有好得多的辐射加固能力,特别适用于空间应用环境。

欧盟启动“洞察力”项目开发互补金属氧化物半导体技术

未来的雷达成像系统和5G通信系统在高频率工作时将具有更高的分辨率和更高的数据传输速率,但同时会增加功率消耗。为了降低功耗,提高性能和降低成本,欧洲启动＂洞察力＂（INSIGHT）项目（下一代高性能CMOS SoC技术的Ⅲ -Ⅴ族半导体纳米线集成）旨在开发Ⅲ -Ⅴ族CMOS（互补金属氧化物半导体）技术。该项目的参研单位包括德国应用固体物理研究所（IAF）、

“集成电路工艺”虚拟实践平台建设与教学实践

在集成电路(IC)工艺的实验教学中,互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路加工工艺实验教学是学生加深对半导体工艺理解的重要环节。由于微电子行业的实验场所、时间以及实验设备的各种限制,真正的实际操作非常有限,导致实验教学效果并不理想。基于这些原因,开发了“集成电路工艺”虚拟实践平台,该平台对传统的实际操作实验教学进行了虚拟仿真,通过该平台学生可以进行集成电路工艺的模拟操作,极大地促进了学生的实验兴趣,并能够加深对集成电路制造工艺的理解。该虚拟实践平台已在学生中使用,取得了良好的实验教学效果。虚拟实践平台可以通过互联网进行优质教学资源共享,对微电子专业学生的实验教学具有良好的促进作用。

1.25 Gbps并串转换CMOS集成电路

分析了由超高速易重用单元构造的树型和串行组合结构 ,实现了在输入半速率时钟条件下 1 0路到1路吉比特率并串转换。通过理论推导着重讨论了器件延时和时钟畸变对并串转换的影响 ,指出了解决途径。芯片基于 0 .3 5μm CMOS工艺 ,采用全定制设计 ,芯片面积为 2 4.1 9mm2 。串行数据输出的最高工作速率达到 1 .62 Gbps,可满足不同吉比特率通信系统的要求。在 1 .2 5 Gbps标准速率 ,工作电压 3 .3 V,负载为 5 0 Ω的条件下 ,功耗为 1 74.84m W,输出电压峰 -峰值可达到 2 .42 V,占空比为 49% ,抖动为 3 5 ps rms。测试结果和模拟结果一致 ,表明所设计的电路结构在性能、速度、功耗和面积优化方面的先进性。文中设计的芯片具有广泛应用和产业化前景。

基于光纤通信可编程复接集成电路研究

本文提出了一种可编程复接方法和结构 ,通过对编程端的设置可得到 2∶1、3∶1、4∶1及 5∶1的复接模式 .该方法鲁棒性强、应用范围广 ,其组合可实现除包含大于 6的质数之外所有路数的复接 ,解决了光纤通信系统中不同复接模式对应不同复接结构的问题 .通过理论推导 ,本文着重分析了器件延时和时钟相位对芯片工作的影响 ,并指出了解决途径 .基于本方法和结构的全定制单片集成电路采用 0 35 μmCMOS工艺制造 ,芯片面积为 2 4 19mm2 ,实现了串行输出最高数据速率为 1 6 2Gbps的 10∶1复接 .在 1 2 5Gbps标准速率 ,工作电压 3 3V ,负载为 5 0Ω的条件下 ,功耗仅为174 84mW ,输出电压峰 峰值可达到 2 4 2V ,占空比为 4 9% ,抖动为 35psrms.测试结果表明芯片在复接性能、速度、功耗和面积优化方面的先进性 ,可满足不同吉比特率通信系统的要求 。

毫米波CMOS集成电路的现状与趋势

随着深亚微米和纳米CMOS工艺的成熟,设计和实现低成本的毫米波CMOS集成电路已成为可能。简述了毫米波CMOS技术的发展现状,介绍了毫米波CMOS集成电路的关键技术,即晶体管建模和传输线建模,并给出了毫米波CMOS电路的最新进展和发展趋势。

CMOS集成电路IDD频谱图形测试理论与实践

分析了CMOS集成电路电源电流与集成电路芯片缺陷的相关性，介绍了CMOS集成电路新的测试方法--IDD频谱图形测试方法的测试原理，以及实现CMOS集成电路IDD频谱图形测试的测试框图。

微电容超声换能器的前端专用集成电路设计

针对微电容超声换能器(CMUT)微弱电流信号检测的要求,设计了一种用于CMUT的前端专用集成电路——运算放大器(OPA)电路。运算放大器电路采用两级放大结构,第一级采用全差分折叠-共源共栅结构,输出级采用AB类控制的轨到轨输出级,在运算放大器电路反相输入端和输出端通过一个反馈电阻实现CMUT电流信号到电压信号的转换。采用GlobalFoundries 0.18μm的标准CMOS工艺进行了仿真设计和流片,芯片尺寸为226μm×75μm。仿真结果表明,运算放大器的开环增益为62 dB,单位增益带宽为30 MHz,在3 MHz处的输入参考噪声电压为2.9μV/Hz^(1/2),电路采用±3.3 V供电,静态功耗为11 mW。测试结果表明仿真与实测结果相符,该运算放大器电路能够实现CMUT微弱电流信号检测功能。

关于1.25Gbps并串转换CMOS集成电路研究

伴随社会经济的持续化发展,现代网络通信系统在此背景下,呈现出迅猛的发展势头。本文围绕1.25Gbps并串转换互补金属氧化物半导体(CMOS),首先简要分析了其芯片结构,探讨了其电路,并进行了仿真分析,望能为此领域研究提供学习借鉴。

新型全双工集成电路有望使无线通信数据量翻倍

美国哥伦比亚大学工程学院的研究团队开发出了新型全双工无线集成电路。该集成电路采用纳米互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺制造，可在无线电通信中以相同频率实现信息的同时收发。

半导体照明光源恒流驱动芯片的研究

介绍了一种半导体照明光源恒流驱动芯片的设计。该芯片采用0.6μm CM O S标准工艺制造,包含有大功率M O SFET、带隙基准源电路、输出缓冲电路和取样反馈控制电路几个主要功能模块,在标准工艺线上实现了功率器件与控制电路的单片集成。该芯片可为工作电压为3.5 V,工作电流为350 mA的单个半导体照明光源提供恒定的驱动电流。在5 V电源电压有10%跳变的情况下,半导体照明光源的驱动电流的变化可被控制在1.71%以内,而距离光源10 cm处的照度变化仅为1.28%。当环境温度由25°C升高至85°C时,半导体照明光源的驱动电流减小1.14%,而距离光源10 cm处的照度仅减小1.09%。该恒流驱动芯片的电源效率可达63.4%。

GaN基互补型逻辑电路的研究进展及挑战

氮化镓(GaN)基异质结场效应晶体管具有工作频率高、导通损耗低等优点,已经开始广泛应用在多种高频、高效功率转换器中。为了充分发挥GaN功率器件的潜能,需要将功率开关器件和控制器、驱动等外围电路进行全GaN单片集成以减少寄生参数。互补型逻辑电路是实现集成的关键元电路之一,但其研究起步较晚。介绍了n沟道和p沟道GaN增强型器件的制备方案及互补逻辑电路的研究进展。从电学性能匹配性及稳定性出发探讨了现有互补型逻辑电路面临的关键科学问题,可以为GaN基互补型逻辑电路的研究提供参考。

诺基亚西门子通信投资半导体创新公司ClariPhyInc．

诺基亚西门子通信的投资将支持ClariPhy开发高集成度单芯片互补金属氧化物半导体（CMOS）集成电路（IC），用于高性能光网络数字信息处理（DSP）。高容量传输网络是交付固定和移动宽带的关键。IPTV、按需视频、云计算和服务所需的数据量每年以60％的速度增长。

基于时序特征的CMOS施密特电路开关级设计

根据施密特电路对输入信号具有二种检测阈值的工作特点 ,提出了施密特电路与用作存贮元件的触发器之间具有相同的时序特征。利用时序电路的设计方法 ,系统地研究了传统的 CMOS施密特电路的各种设计 ,并发现了一些新的设计方案。

半导体集成电路、单片和多片集成电路

0009305系统级芯片:最引人关注的 IC〔刊〕/翁寿松//微电子技术.—2000,(1).—6～12(E)介绍了系统级芯片的定义、优点、构成要素、设计原则、品种和目前存在的问题。讨论了系统级芯片的技术关键——微处理器核心和知识产权。

IBM发布集光电纳米器件于一体的新芯片为研发媲美人脑的亿亿次超级计算机开辟道路

据美国物理学家组织网和英国《新科学家》网站12月2日（北京时间）报道，IBM公司当日在日本东京发布了其在芯片技术领域的最新突破——CMOS（互补金属氧化物半导体）集成硅纳米光子学技术，该芯片技术可将电子和光子纳米器件集成在一块硅芯片上，使计算机芯片之间通过光脉冲（而不是电子信号）进行通讯。科学家有望据此研制出比传统芯片更小、更快、能耗更低的芯片，为亿亿次超级计算机的研发开辟道路。

(100)与(111)晶面硅基金属整片键合后选择性去衬底技术

采用硅基金属整片键合后选择性去衬底技术,通过热压键合技术将(100)晶面硅与(111)晶面硅高温键合,利用聚二甲基硅氧烷保护(100)晶面硅衬底,再粗化(111)晶面硅衬底加快其刻蚀速率,后通过湿法选择性刻蚀去除(111)晶面硅衬底。此技术在不损伤硅基驱动芯片的前提下实现了选择性去除硅基氮化镓外延衬底,是一种材料混合集成的新技术,有望应用于自对准硅基Micro-LED微显示器件制程和光电子器件集成领域。

一种高速低耗全摆幅BiCMOS集成施密特触发器

通过分析国外流行的一种 Bi CMOS集成施密特触发门 ,提出了一种高速、低功耗、全摆幅输出的Bi CMOS施密特触发器。该器件中单、双极型电路优势互补 ,电源电压为 1 .5 V,实现了优于同类产品的全摆幅输出 ,且其开关速度高于同类 CMOS产品的 1 3倍以上 。

基于二元混合自组装包裹纳米颗粒的微传感器抗体固定方法

采用二元混合自组装膜修饰纳米金颗粒,在经自组装单分子层修饰的金电极上阵列式排布,并通过共价键固定抗体形成生物敏感膜。采用原子力显微镜、扫描电镜和阻抗谱分别对电极表面的修饰过程进行了表征。纳米粒子在微电极表面均匀分布,没有明显的团聚,并且可实现抗体有效固定。基于标准互补金属氧化物半导体(Complementary metal oxide semiconductor,CMOS)工艺和微加工技术,利用该抗体固定化方法,制备了糖化血红蛋白免疫微传感器,可同时检测血液中的糖化血红蛋白和血红蛋白含量,其对糖化血红蛋白和血红蛋白的检测范围分别为14～170μg/L和167～570μg/L。

2.45 GHz全集成CMOS功率放大器设计

在一个RF收发机系统中,功率放大器的集成问题一直是难点之一。首先简要介绍开关模式功率放大器及其提高效率的理论基础,然后采用0.18μm CMOS工艺给出了工作在2.45GHz的全集成单片功率放大器的设计,并采用ADS仿真软件验证了设计的正确性。