AlGaN/GaN HFET的优化设计

从自洽求解薛定谔方程和泊松方程出发研究了不同掺杂方式下异质结能带和二维电子气的行为。发现掺杂能剪裁异质结能带的弯曲度、控制电子气的二维特性和浓度。在此基础上研究了不同掺杂方式的掺杂效率。通过掺杂和势垒结构的优化设计,得出了用δ掺杂加薄AlN隔离层的结构,既提高了电子气浓度,又保持电子气的强二维特性。从电子气浓度和栅对电子气的控制力度出发,提出了HFET势垒优化设计中的电子气浓度与势垒层厚度乘积规则。依据二维表面态理论,研究了表面态随帽层掺杂结构的变化。从前述乘积规则和表面态变化出发进行了内、外沟道异质结构的优化设计。优化结构既提高了电子气浓度和跨导,降低了欧姆接触电阻,又抑制了电流崩塌。     

高阻p型硅大面积四象限探测器的研制

采用PIN结构,研制出高阻p型硅大面积四象限探测器。详细介绍了器件结构设计和制作工艺。对器件响应时间、象限串扰、暗电流和响应度等参数进行了计算与分析。实验结果表明,器件响应度达到0.45A/W（λ=1.06μm）,暗电流小于50nA（Vr=135V）,象限间串扰低于2.5%。     

530～650MHz 20W CW Si-VDMOS场效应晶体管

报道了530~650MHz 20W连续波Si-VDMOS场效应晶体管的研制结果。该器件采用polySi/WN/Au的多层复合栅技术降低栅串联电阻,采用栅下场氧化垫高技术降低反馈电容,采用穿通型硅外延材料优化导通电阻提高器件工作效率,全离子注入自对准工艺等技术,在上述频带内,连续波,28V工作电压下,静态电流50mA,该器件输出功率达20W,效率达49%,增益大于7.5dB。     

甚长波碲镉汞红外探测器制备研究

报道了碲镉汞甚长波红外焦平面探测器的最新研究进展。采用水平液相外延In掺杂和垂直液相外延Ａs掺杂技术生长了高质量的p on n型双层异质结材料。并通过提高材料质量将双层异质结材料的双晶衍射半峰宽控制在30 arcsec以内。基于台面器件加工、表侧壁钝化以及In柱互连工艺,制备了640×512,25μm碲镉汞甚长波红外焦平面器件。通过进一步优化了材料生长和芯片制备工艺,在65 K的工作温度下,该器件的截止波长为1435 μｍ,有效像元率为9806,平均峰值探测率为809×1010cm·Hz1/2·W-1。     

三种纵向结构的AlGaN/GaN HFET性能比较

对AlGaN/GaN HFET纵向的常规结构、倒置结构和双异质结进行了研究,结果表明:常规结构的材料生长简单、容易控制,倒置结构的直流性能低于常规结构,而双异质结虽然在材料生长方面较为复杂,但它可以获得较常规结构更为优良的直流特性.     

用光电倍增管测量微光像增强器噪声

在微光像增强器成像中,迭加在图像上的时空域噪声,不仅限制系统可工作的最低照度,而且使显示图像有随机蠕动颗粒闪烁的外观。随着低噪声、声增益的光电倍增管的出现,比较精确地测量微弱光信号成为可能,于是在此基础上提出了采用光电倍增管来测试像增强噪声的方法,实验中发现这种方法能比较准确并直观地反映像增强器噪声大小。     

基于三维集成的红外焦平面阵列技术

随着像素单元越来越小、阵列规模越来越大、帧频越来越快,传统的IRFPA面临很大的集成技术发展瓶颈。基于三维集成的红外焦平面阵列(3D-IRFPA)通过堆叠芯片集成了A/D转换器、数字信号处理器、存储器等模块,可突破像元面积、阵列规模、帧频等瓶颈,实现探测器更强大的功能和更高的性能。本文介绍了3D-IRFPA技术的结构原理、优势、面临的挑战,以及最新技术进展。     

硅发光研究与进展

微电子技术的瓶颈和信息技术发展的需求加速了光电子学在硅基材料上实现光信息处理、光电子集成的研究,利用硅基材料制造出高质量的发光器件对光电子学以至整个信息技术均具有重要意义.由于受间接带隙能带结构的限制,天然硅材料具有很低的发光效率,不利于硅光源的实现.通过采用人工改性的方法提高硅的发光效率,多孔硅、硅纳米晶体、掺Er3+硅纳米晶和硅的受激拉曼散射均是目前可实现硅发光甚至硅激光的可行途径.回顾硅发光研究的历史进程,归纳总结了近年来可实现硅发光几种方法的原理、特点以及当前的研究进展.相信随着硅发光效率的提高及器件制备工艺的发展,硅发光研究不久将出现重大突破性成果,并有可能引起新的信息技术革命.     

硅基氧化铝纳米有序孔列阵制备

本文报道用自组织法在硅片上制备纳米多孔氧化铝列阵的技术．在Ｐ型〈１００〉晶向,电阻率为０．５Ω·ｃｍ的清洁硅片上,用电子束蒸发一层４００ｎｍ厚的９９．９９％高纯铝膜,然后将其作为阳极,浸入１５ｗｔ％Ｈ２ＳＯ４溶液中,在直流恒压４０Ｖ、恒温０℃条件下进行电化学氧化处理．处理结束后,分别用透射电子显微镜（ＴＥＭ）和扫描电子显微镜（ＳＥＭ）对样品实施了平面形貌和横断面形貌观察,结果表明,在硅片上形成了一层厚约７００ｎｍ,孔间距５０ｎｍ,孔径１７ｎｍ,局域呈六度对称的氧化铝纳米有序孔列阵．这种纳米多孔列阵可用作制     

低噪声高单位增益带宽双极型运放设计

设计了一款低噪声、高单位增益带宽的运放电路。该款电路基于0.25μm SiGe双极工艺,采用三级级联的形式,输入级选取多个双极型晶体管(BJT)并联,用作差分对管,以抑制噪声;中间级不但用pnp型BJT镜像电流源作为有源负载,而且并联多个横向pnp型BJT用以提升单位增益带宽;输出级则设计成低电容输入和低电容输出方式,借此拓展带宽。对所设计的运放电路进行了PSPICE仿真及硬件电路实验。结果表明,当电源电压为2.5 V时,运放电路的实测交流开环电压增益为80 dB,开环相位裕度为61.5°,单位增益带宽为203 MHz,在10 kHz处的输入电压噪声密度仅为1.2 nV/Hz~(1/Hz),因而可用于低噪声、高单位增益带宽的片上相位噪声测量电路和微波功率传感器等系统的设计中。