水平结构氢终端金刚石MOSFET的研究进展

氢等离子体处理后的金刚石表面具有导电性,室温下二维空穴气(Two-dimensional hole gas,2DHG)面密度可达1013 cm-2,因此利用氢终端金刚石制备的场效应晶体管成为研究重点。本文基于金刚石优异的物理性质,介绍了两种氢终端金刚石2DHG的形成机理,以耗尽型氢终端金刚石MOSFET为例提出稳定2DHG及提高器件性能的方法,总结增强型氢终端金刚石MOSFET的三种实现方法,并综述氢终端金刚石功率器件研究现状、面临的问题以及对未来发展的展望。

浅析耗尽型MOSFET对智能变送器中DAC的供电与保护

具有ESD保护功能的耗尽型MOSFET代替JFET器件和普通耗尽型MOSFET,能有效抑制各种干扰,极大提高整个系统的稳定性和安全性。由于智能变送器在工业控制、物联网、轨道交通、航空航天等领域的广泛应用,特别是近年自动驾驶汽车、医疗仪器和能源环境控制系统应用的日益普及,系统智能化、集成化、小型化的发展趋势对智能变送器的性能、品质要求不断提高,关键模块DAC在恶劣环境下有效的抗干扰能力是整个变送器工作稳定、系统安全的重要保障。传统的JFET器件能实现稳定供电,但不能起到有效的抗干扰作用。普通耗尽型MOSFET器件替代传统的JFET器件,能稳定供电,并能有效抑制浪涌、瞬态电流、电压干扰,但没有静电防护功能。为更有效解决系统电路保护的问题,通过对器件本身结构进行研究,开发自带ESD保护功能的耗尽型MOSFET。在实际测试和使用中有效验证了该器件对DAC模块的供电,不仅能稳定供电,抑制浪涌、瞬态电流、电压干扰,而且能有效消除静电对器件的损坏可能性。该器件的应用大大提高了智能变送器的稳定性,对自动驾驶汽车和医疗仪器的安全性有重要作用。

A novel 10-nm physical gate length double-gate junction field effect transistor

A novel double-gate （DG） junction field effect transistor （JFET） with depletion operation mode is proposed in this paper. Compared with the conventional DG MOSFET, the novel DG JFET can achieve excellent performance with square body design, which relaxes the requirement on silicon film thickness of DG devices. Moreover, due to the structural symmetry, both p-type and n-type devices can be realized on exactly the same structure, which greatly simplifies integration. It can reduce the delay by about 60% in comparison with the conventional DG MOSFETs.

一种启动电流为0的CMOS低功耗低成本电流源

根据传统电流源结构,设计了一种启动电流为0的CMOS低功耗电流源。电流源的启动电路仅采用一个耗尽型MOS管,电路正常工作后启动电路会自动关断。仿真结果显示电路正常工作后启动部分消耗的电流基本降为0,整个电路功耗24.9μW。这种结构降低了整个电路的功耗,大大节省了芯片面积。电路基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,电源电压1.8 V,仿真软件为Hspice。

一种DC-DC变换器软开关特性的研究

首先确定了软开关应用于变换器的拓扑结构,并对软开关的工作模态进行了分析,利用三角形法研究了软开关的损耗特性,对比分析了软开关减少开关损耗的效果。MOSFET作为DC-DC变换器的开关器件,仿真结果与试验结果均实现了其软开关的效果,验证了理论分析的有效性。

一种新颖启动方式的CMOS低功耗电流源

基于TSMC0.18-μm CMOS工艺,根据传统电流源结构,设计了一种新颖启动方式的CMOS低功耗电流源。启动电路仅采用一个耗尽型MOS管,使电路正常工作后启动部分消耗的电流基本降为零。这种结构不仅降低了整个电路的功耗,而且大大节省芯片的面积。