超薄Ru/TaN双层薄膜作为无籽晶铜互连扩散阻挡层

研究了钌(Ru)/氮化钽(TaN)双层结构对铜的扩散阻挡特性,在Si(100)衬底上用离子束溅射的方法沉积了超薄Ru/TaN以及Cu/Ru/TaN薄膜,在高纯氮气保护下对样品进行快速热退火,用X射线衍射、四探针以及电流-时间测试等表征手段研究了Ru/TaN双层结构薄膜的热稳定性和对铜的扩散阻挡特性.同时还对Ru/TaN结构上的铜进行了直接电镀.实验结果表明Ru/TaN双层结构具有优良的热稳定性和扩散阻挡特性,在无籽晶铜互连工艺中有较好的应用前景.     

超薄Ru/TaN双层薄膜作为无籽晶铜互连扩散阻挡层

研究了钌(Ru)/氮化钽(TaN)双层结构对铜的扩散阻挡特性,在Si(100)衬底上用离子束溅射的方法沉积了超薄Ru/TaN以及Cu/Ru/TaN薄膜,在高纯氮气保护下对样品进行快速热退火,用X射线衍射、四探针以及电流-时间测试等表征手段研究了Ru/TaN双层结构薄膜的热稳定性和对铜的扩散阻挡特性.同时还对Ru/TaN结构上的铜进行了直接电镀.实验结果表明Ru/TaN双层结构具有优良的热稳定性和扩散阻挡特性,在无籽晶铜互连工艺中有较好的应用前景.     

基于Amdahl定律的异构多核密码处理器能效模型研究

边缘计算安全的资源受限特征及各种新型密码技术的应用,对多核密码处理器的高能效、异构性提出需求,但当前尚缺乏相关的异构多核能效模型研究.本文基于扩展Amdahl定律,引入密码串并特征、异构多核结构、数据准备时间、动态电压频率调节等因素,将核划分空闲、活跃状态,建立异构多核密码处理器的能效模型. MATLAB仿真结果表明,数据准备时间占比小于10%时,对能效的负面影响大幅下降;固定电压,频率缩放会影响能效值大小;处理器核空闲/活跃能耗比例越小,能效值越大.架构上,固定异构核,同构核数量与密码任务最大并行度相等时能效值最大,最佳异构核数可由模型变化参数仿真得到;多任务调度执行上,流水与并发执行有利于能效值的进一步提升.多核密码处理器芯片板级测试结果表明,仿真结果与实测数据相关系数接近1,芯片实测的数据准备时间、电压频率缩放等因素的影响与仿真分析基本一致,验证了所提能效模型的有效性.该文重点从影响能效变化趋势因素上,为多核密码处理器异构、高能效设计提供一定的理论分析基础与建议.     

汉语孤立字全音节实时识别系统

本文在大量语音实验的基础上,对汉语语音识别方法进行了较为深入的探讨,并以IBMPC/AT配以自行研制开发的TMS320C25-E型高速信号处理板为硬件基础,建立了一个特定人汉语普通话全音节实时识别系统.该系统针对汉语普通话的语音特点,采用了分层识别策略.整个系统响应时间小于0.2秒,用4遍1240个全音节语音对系统进行的严格测试表明:系统四声识别的平均正确率为99%左右,音节识别前5个候选的正确识别率分别为82%,91%,94%,96%,97%;同时,本文根据这一测试结果建立了相应的声韵母混淆矩阵和基于Shepard方法的相似度集群分析树图,并对照汉语语音合成清晰度测试结果及汉语语音知觉结构的集群分析结果,对本系统各部分进行了较为深入的分析,提出了相应的改进措施。     

RISCV密码专用处理器能效概率模型与体系结构研究

该文以高能效为目标,建立了密码专用处理器能效概率模型,并指导高能效密码专用处理器体系结构设计。该文将面向密码领域的专用指令处理器设计空间探索问题描述为“1”值在配置矩阵中的定位问题,通过引入概率矩阵进一步将定位问题转化为最优配置的概率问题,并基于机器学习思想提出了密码专用处理器最高能效概率模型。实验证明,该文提出的能效概率模型平均经过2300次迭代输出最终结果,且预测准确率达到92.7%。根据最高能效概率模型,对密码专用处理器设计空间进行探索,获取满足高能效需求的密码专用处理器运算单元集合,以扩展指令的方式将其集成到开源通用64位RISCV处理器核心Araine中,提出高能效密码专用处理器体系结构。将该处理器在CMOS 55 nm工艺下进行逻辑综合,结果表明,该文提出的RISCV密码专用处理器与扩展前相比面积增大了426874 μm²,关键延迟增加了0.51 ns,完成密码算法总时间面积积增幅之和为0.46,执行常见密码算法能效比在1.61～35.16 Mbps/mW范围内。     

面向格基后量子密码算法的可重构多项式乘法架构

针对基于不同困难问题格基密码算法中的多项式乘法参数各异且实现架构不统一的现状,该文提出一种基于预处理型数论变换(PtNTT)算法的可重构架构。首先进行多项式乘法运算特征分析,综合了多项式参数(项数、模数及模多项式)对可重构架构的影响。其次,针对不同项数和模多项式设计了4×4串并行可转换型运算单元架构,可满足实现不同位宽基k-数论变换的可扩展设计。其中具体针对不同模数设计了可扩展实现16 bit模乘和32 bit乘法的可重构单元。在数据需求分析过程中,通过构建以系数地址生成、Bank划分以及实际与虚拟地址对应逻辑为主体的分配机制,设计了一种满足基k-数论变换的多Bank存储结构。实验结果表明,该文支持实现Kyber, Saber, Dilithium与NTRU等4种类型算法中的多项式乘法,与其余可重构架构相比,可采用统一架构实现4种算法中的多项式乘法。基于Xilinx Artix-7 FPGA 1.599 μs完成一组项数为256,模数为3329的多项式乘法运算,花费243个时钟。     

激光聚变极端环境下X光高速摄影技术研究进展

在激光惯性约束聚变（ICF）研究中,通过X光高速摄影获取的图像数据能够反映等离子体中由于做功和能量输运导致的流体状态的时空演化信息,与之相关的诊断技术与工程研究一直以来都是ICF诊断能力建设的重要组成部分。介绍了作为我国ICF工程的主要实施单位之一,中国工程物理研究院激光聚变研究中心近年来在X光高速摄影技术研究方面取得重要进展,包括：（1）面向神光系列激光装置,开发了系列工程化的100 ps曝光高速摄影相机,整体达到国际先进水平,并在高灵敏探测、透射式带通滤波和结构小型化等方面形成中国特色;（2）提出微扫描门控、同视扫描分幅等10 ps曝光X光高速摄影新技术,为突破时间分辨瓶颈做出有益尝试;（3）在国内率先开展抗辐射加固高速摄影相机理论设计、技术验证与工程设计;（4）针对激光聚变靶碎片对设备安全的威胁,在国内首次开展靶碎片的理论建模与仿真研究,并开展首次验证实验,取得重要进展。     

卫星传输在移动基站中的应用测试

在移动通信网络中,常采用卫星应急通信作为中继传输手段应用于边远山区、重要基站备份、自然灾害与突发事件。文章介绍了利用卫星、TDM/TDMA、SCPC组网传输方案进行移动基站应用测试,并就测试结果分析了以卫星链路基站回传方案作为一种基站传输的备用技术手段来满足语音和数据的业务要求的可行性。     

软X射线条纹相机光阴极能谱响应灵敏度

通过对条纹相机光阴极在光电转换过程中光电子产生过程的分析,推导了光阴极在软X射线波段的能谱响应灵敏度计算公式,并运用该公式探讨了阴极厚度、掠入射角度等参数对能谱响应灵敏度的影响,计算并分析了Au,CsI在0.1~10keV范围内的能谱响应曲线和特性,并利用标定试验数据对共识和模型的可靠性进行了验证。结果表明,CsI阴极的最佳厚度在60nm左右,Au阴极的最佳厚度在10nm左右;CsI阴极的能谱响应灵敏度比Au阴极高1~2量级。     

基于有机聚合物的M-Z波导设计

M-Z光波导是有机聚合物电光调制器的重要结构单元.将有效折射率法与二维差分束传播法相结合,利用有效折射率法计算了聚合物脊形波导的横向折射率分布及有效折射率.由Maxwell方程出发,结合辐射透明边界条件,采用Crank-Nicholson差分格式,得出有限差分束传播法的计算格式.通过对M-Z型波导结构中TM模的传播及损...