基于弱晶体管的低功耗XNOR门设计

XNOR门是构成Reed-Muller逻辑的基本门电路,现有的XNOR门电路由于信号摆幅的不完全性而导致后级亚阈功耗的存在。本文通过在信号非全摆幅的节点上增加弱晶体管来实现信号的全摆幅,达到消除亚阈功耗,实现低功耗设计的目的。所提出的方法应用于两个典型的XNOR门电路的改进设计中,经PSpice模拟,其功耗改进超过20%。进一步应用到全加器的设计中,结果也证实了此方法的有效性。

井下地层流体NMR分析仪微弱信号放大电路设计

针对井下地层流体核磁共振分析仪器回波信号的频率高、强度弱、信噪比低的特性,以及测井仪器工作环境的特殊性,设计了一种低噪声的微弱信号放大电路。电路以低噪声双极性晶体管MAT02为核心的负反馈放大电路作为第一级放大,采用低噪声集成运放AD8130作为第二、三级放大,改善了微弱信号放大电路的噪声性能。实验表明:该电路对于频带4~5 MHz微弱信号,增益可达70 d B,且其等效输入噪声电压为槡2.1 n V/Hz,同时在环境温度0~150℃时有良好的线性度、较平坦的带宽和优良的低噪声性能,可为测井仪器中较高频率的微弱信号测量研究提供参考。

高性能顶栅结构有机薄膜晶体管

采用六联苯(p-6P)和氧钒酞菁(VOPc)作为有源层材料,利用弱外延生长技术制备有机薄膜晶体管(OTFT)。在相同的工艺条件下制备了顶栅结构(top-gate)和底栅结构(bottom-gate)两种器件构型,发现两种不同结构的OTFT器件特性存在较大的差异,top-gate OTFT的迁移率比bottom-gate OTFT高很多。在顶栅结构的器件构型中获得了较高的器件特性参数,迁移率达到1.6cm2/V.s。研究了弱外延生长技术应用在两种不同器件构型中的差异,并解释了顶栅结构OTFT迁移率较高的原因。

超导晶体管

本文阐述了超导晶体管的工作原理,并以平面型超导晶体管为例介绍了几种器件的结构、制作和性能。

一种基于电荷法模型的亚阈值电流分析方法

采用电荷法,避免使用有效沟道厚度的近似概念,较严格地讨论了MOS场效应管的亚阈值电流、亚阈值摆幅,其结果与实验数据符合较好。

三极管饱和时集电结的偏置状态

本文通过实验和理论分析指出了三极管饱和时“发射结、集电结都正偏”的说法的欠妥处，并指出此时三极管集电结弱反偏或正偏，且集电结弱反偏的情况更常见．

SOI基高响应度TFET探测器的设计与仿真

提出一种SOI基的新型隧穿场效应晶体管(TFET)探测器结构,将光电二极管与TFET结合,实现光信号的探测放大.光电二极管的正极与TFET的栅极互连,感光后光电二极管的光生电势调控TFET的沟道势垒,控制TFET的输出电流,实现光信号到电流信号的转化.陡峭的亚阈值摆幅能有效放大输出电流,提高TFET探测器的响应度.应用SILVACO完成探测器结构和性能的模拟仿真.光电二极管的光生电势通过较薄的BOX区形成了TFET的底部栅压,增强了对沟道势垒的控制能力,增大了输出电流,结果表明,探测器对弱光具有较高的响应度,当入射光强小于10 mW/cm^2时,响应度可超过10^4 A/W.此外,通过调整光电二极管的反偏电压、在源区与沟道间插入n^+口袋等方法可显著提高探测器的输出电流和响应度.

超导晶体管

本文阐述了超导晶体管的工作原理,并以平面型超导晶体管为例介绍了几种器件的结构、制作和性能。