Design of a high-order single-loop Σ△ ADC followed by a decimator in 0.18μm CMOS technology

This work presents an oversampled high-order single-loop single-bit sigma–delta analog-to-digital converter followed by a multi-stage decimation filter.Design details and measurement results for the whole chip are presented for a TSMC 0.18μm CMOS implementation to achieve virtually ideal 16-b performance over a baseband of 640 kHz.The modulator in this work is a fully differential circuit that operates from a single 1.8 V power supply. With an oversampling ratio of 64 and a clock rate of 81.92 MHz,the modulator achieves a 94 dB dynamic range. The decimator achieves a pass-band ripple of less than 0.01 dB,a stop-band attenuation of 80 dB and a transition band from 640 to 740 kHz.The whole chip consumes only 56 mW for a 1.28 MHz output rate and occupies a die area of 1×2 mm^2.     

A 6-bit 4 GS/s pseudo-thermometer segmented CMOS DAC

A 6-bit 4 GS/s, high-speed and power-efficient DAC for ultra-high-speed transceivers in 60 GHz band millimeter wave technology is presented. A novel pseudo-thermometer architecture is proposed to realize a good compromise between the fast conversion speed and the chip area. Symmetrical and compact floor planning and layout techniques including tree-like routing, cross-quading and common-centroid method are adopted to guarantee the chip is fully functional up to near-Nyquist frequency in a standard 0.18 #m CMOS process. Post simulation results corroborate the feasibility of the designed DAC, which can perform good static and dynamic linearity without calibration. DNL errors and INL errors can be controlled within 4-0.28 LSB and 4-0.26 LSB, respectively. SFDR at 4 GHz clock frequency for a 1.9 GHz near-Nyquist sinusoidal output signal is 40.83 dB and the power dissipation is less than 37 roW.     

深亚微米NMOSFETs总剂量辐射与热载流子效应研究

本文对深亚微米器件的总剂量辐射与热载流子效应进行了对比试验研究。结果表明虽然总剂量与热载流子效应在损伤原理上存在相似的地方,但两种损伤的表现形式存在明显差异。总剂量辐射损伤主要增加了器件的关态泄漏电流,而热载流子损伤最显著的特点是跨导与输出特性曲线降低。分析认为,STI隔离区辐射感生氧化物正电荷形成的电流泄漏通道是造成总剂量辐射后电流增长的根源,而栅氧化层的氧化物负电荷与栅界面态的形成是造成热载流子退化的原因。因此,对二者进行加固时应侧重于不同的方面。     

SUSS光刻机实现大面积纳米压印光刻

<正>SUSS MicroTec,全球领先的三维、MEMS、先进封装、纳米压印设备供应商,于日前宣布,其手动光刻机,外加一个纳米压印的组件,即可对大面积图形重复进行亚50nm的压印。这项新技术名为"基板完整压印光刻"(SCIL),由荷兰埃因霍恩飞利浦研究所开发,通过技术协议转让给SUSS MicroTec。硬质模版纳米压印光刻(NIL)分辨率高,但面积小,软质模版压印面积大,但分辨率通常低于200nm,SCIL刚好弥补两者的缺陷。     

圆转矩形收敛段型面对喷管流动与红外辐射特性影响

针对圆转矩形收扩喷管的收敛段截面面积沿轴向的变化规律进行了优化设计,得到了4种圆转矩形收敛段模型,与相同的矩形扩张段相匹配,形成4种圆转矩形收扩喷管模型,对其气动、换热与红外辐射特征进行了数值研究。得到如下结论:收敛段截面积沿程变化规律对喷管气动与红外辐射特性影响明显:按照前急后缓规律设计的喷管红外抑制效果较差,按照维托辛斯基公式以及缓急相当规律设计的喷管略有增强,而按照前缓后急规律设计的喷管则最佳。这是因为在模型C中随着收敛段截面积沿程收敛速度较快,壁面压力峰值减小,出口旋流增强,尾喷流掺混增强,尾喷流高温区长度减小,尾喷流和喷管红外辐射强度分别降低19.2%和20.6%。     

空心圆柱内表面红外辐射计算方法研究

非封闭内空几何体内表面的红外热辐射计算是空间目标热辐射计算中的难点,到目前为止还未见有文献公开报道。本文首次系统地计算了空心圆柱内表面的热辐射,给出了解析公式和推导过程,成功地解决了内表面的红外辐射计算这一难题。本文的工作已直接用于复杂空间目标红外诱饵的红外热辐射计算。     

大模场面积光子晶体光纤激光器展宽脉冲锁模域的束缚态运转

实验研究了大模面积光子晶体光纤飞秒激光器在近零色散点展宽脉冲锁模的束缚态运转.获得了双脉冲束缚态锁模,以及脉冲间隔不相等的多脉冲束缚态锁模,实验发现束缚态的子脉冲间距具有随机性.通过建立光纤锁模激光器的数值模型,分析了激光器束缚态锁模建立的动力学过程,在一定抽运强度下,激光器存在多个稳态,或者单脉冲运转,或者子脉冲间隔不相等的束缚态运转,这取决于锁模建立阶段半导体可饱和吸收镜(SESAM)对噪声信号的随机提取.并提出了抑制束缚态的方法,模拟得出此项技术可直接获得的最大单脉冲能量为19.6 nJ,考虑到40%左右的压缩损耗,可得到压缩至76 fs的最短脉冲,单脉冲能量为11.8 nJ.数值模拟结果能很好的与实验相符合.     

掺Yb3+双包层大模场面积光纤锁模激光器

报道了一种结构简单、运转稳定并可以输出高脉冲能量的被动锁模光纤激光器.激光器的增益介质为掺Yb³⁺双包层大模场面积光纤,具有非常低的非线性系数.利用非线性偏振旋转效应和半导体可饱和吸收镜结合实现自启动锁模,获得了平均功率为160mW、重复频率为55.9MHz(对应于3nJ的单脉冲能量)、脉冲宽度为10.6ps的激光脉冲输出. 关键词： 大模场面积光纤 光纤激光器 锁模     

分子束外延碲镉汞探测器的变结面积I-V测试研究

碲镉汞红外探测器的表面钝化处理对器件暗电流有较大影响,决定了器件的探测性能。为了研究表面钝化层不同生长方式对暗电流的抑制效果,使用分子束外延(Molecular Beam Epitaxy, MBE)系统在Si基衬底上生长碲镉汞材料,分别通过磁控溅射和原位钝化方法生长CdTe/ZnS钝化膜层。采用半导体工艺在碲镉汞材料上制备了变面积光伏探测器。通过测试不同钝化膜层器件的暗电流,分析零偏电阻和面积乘积(R₀A)与周长面积之比(p/A)的关系。结果表明,磁控溅射生长钝化层的Si基碲镉汞器件存在较大的隧穿电流,而原位钝化生长钝化层的Si基碲镉汞器件能更有效地抑制表面漏电流。拟合器件R₀A因子随PN结面积的变化,得出原位生长钝化层的器件具有更好的钝化效果。变面积器件的制备和测试能够有效且直观地反映器件性能。     

基于实际结温分布中小电流过趋热效应的验证

对于从红外热像图得到的实际的晶体管结温分布,通过热谱分析方法获得该温度分布对应的热谱曲线,进而建立了晶体管子管并联模型,并在此基础上,经过实验和理论计算证实了pn结中小电流过趋热效应存在的真实性.当结温分布不均匀时,对于通过pn结的电流,小电流比大电流更具有趋热性.即电流越小,高温区与低温区电流密度的比值越大,电流越集中在高温区,且集中区域的面积随着电流的减小而缩小.利用这一特性可以研究器件热电不稳定性,结温分布的不均匀性及不均匀度,峰值结温的估算等,这对于半导体器件可靠性分析具有重要的意义.