用于SCA ASIC测试的数字读出模块设计

高速开关电容阵列(SCA)具有高速采样、低功耗的特点,基于SCA的高速波形数字化是目前高精度时间测量的一个重要研究方向。为此,我们开展SCA芯片的研究,目前已设计完成原型ASIC设计,并正在进行后续版本的改进设计。为便于未来多版本ASIC的测试和评估,需设计具有一定通用性的数字读出模块,本论文工作主要介绍此模块的设计工作以及相应的数据读出软件。数字读出模块基于FPGA实现对待测ASIC的控制、配置及数据读出,采用DDR3片外存储芯片,使用USB3.0等接口进行数据传输;上位机软件基于Python3.7设计,实现了数据采集与波形绘制等功能。目前已使用设计完成的数字读出模块对第2版SCA ASIC进行了初步的测试,测试结果表明,此读出模块工作正常,且SCA芯片输出结果符合预期。     

Gate-induced drain leakage (GIDL) in MFMIS and MFIS negative capacitance FinFETs

The gate induced drain leakage (GIDL) effect in negative capacitance (NC) FinFET is investigated. A Landau–Ginzburg–Devonshire equation (which considers the polarization gradient in ferroelectric material) is used to estimate the characteristics of the NC FinFET. Specifically, metal-ferroelectric-metal-insulator-semiconductor (MFMIS) and metal-ferroelectric-insulator-semiconductor (MFIS) NC FinFETs are compared, in order to figure out the effect of the internal metal layer on the GIDL effect. To analyze the impact of the polarization gradient on the GIDL effect in NC FinFET, a polarization gradient coefficient is varied. For MFMIS, the polarization gradient doesn't significantly affect the device performance. The subthreshold swing improves but the GIDL effect deteriorates because of the “uniform” NC effect in channel region. For MFIS, the device performance is explicitly affected by the polarization gradient. Smaller polarization gradients result in non-uniform NC effect in channel region, resulting in severe GIDL effects. On the other hand, higher polarization gradients alleviate GIDL effects.     

用于高性能钠离子电容器的高氮掺杂多孔碳纳米纤维的简易合成

选择合适的生物质材料是获得功能碳材料的有效途径之一。通过柠檬酸钾和三聚氰胺一步热解法制备高氮掺杂多孔碳纳米纤维(NPCF)。在电流密度为0.1和1.0 A·g^-1时,NPCF电极的容量分别为218和140 mAh·g^-1。同时,具有NPCF阳极的钠离子电容器(SIC)在1.0 A·g^-1下表现出优异的倍率性能和超长的使用寿命,可循环超过2 500次。     

锂离子电容器(LIC)产业前沿技术研究进展

新能源战略体系的建设和电子技术的飞速发展对储能器件的性能提出了更高的要求,锂离子电容器是将锂离子电池和双电层电容器“内部交叉”的新型混合储能器件,兼具高能量密度和高功率密度,近年来引起了国内外的广泛关注.本文阐述了锂离子电容器的工作原理和国内外产业发展现状,总结了碳负极的预赋锂技术、电极材料与体系匹配性研究等关键技术前沿的研究成果,并提出了后续产业化研究中所需要解决的实际问题.     

电化学双电层电容器电极材料——豌豆荚基活性炭的制备与表征

以豌豆荚为碳源、ZnCl₂或KOH为活化剂制备了活性炭, 并用作双电层电容器的电极材料. 采用比表面及孔隙度分析仪表征了豌豆荚基活性炭的孔结构. 通过KOH或ZnCl₂活化后, 活性炭比表面积从1.69 m²·g^-1增大到2237或621 m²·g^-1. 采用循环伏安法和恒流充放电测试技术表征了豌豆荚基活性炭的电化学特性. 结果表明: 在6 mol·L^-1 KOH溶液中经KOH活化处理的活性炭的质量比电容高达297.5 F·g^-1, 并具有良好的充放电稳定性, 在5 A·g^-1的高电流密度下循环充放电500次后, 质量比电容仅衰减8.6%.     

不同形貌Co3O4的水热-微乳液法制备及其电化学性能

以四元微乳液(水/十六烷基三甲基溴化铵/环己烷/正戊醇)为介质, 在100 ℃水热环境下成功地合成了具有蒲公英状、剑麻状以及捆绑式结构的前驱化合物, 经300 ℃焙烧可得结构保持的Co3O4. X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)测试表明, 所得样品为立方尖晶石结构, 同时水热反应时间对材料的形貌有很大的影响. 循环伏安和恒电流充放电等电化学测试均表明, 水热反应6 h、经热处理后得到Co3O4具有较好的电化学电容行为, 单电极比电容可达340 F·g-1.     

锂离子电容器卷芯外形视觉在线检测系统设计

为解决锂离子电容器卷芯的生产设备钉卷机检测能力不足、操作者劳动强度大、效率低等问题,设计了一款基于机器视觉的锂离子电容器卷芯外形尺寸在线检测系统.应用高清CMOS工业相机、PLC、光电传感器等搭建硬件平台并安装到钉卷机上,设计了适用于锂离子电容器卷芯检测的图像处理算法,并基于此对该系统进行验证.结果表明,该系统具有识别...     

IP的出路--多协议标签交换(MPLS)

作为下一代网络的来越重要的角色.介绍了MPLS的概念、组成,详细分析了其工作原理及其承载的各种应用,为打造支持未来3G业务的精品IP承载网提供了一些参考.     

Wide band low phase noise QVCO based on superharmonic injection locking

A wide band, injection-coupled LC quadrature voltage control oscillator is presented. In the proposed circuit, two oscillators are injection locked by coupling their second-order harmonics in anti-phase, forcing the outputs of two oscillators into a quadrature phase state. As the common-mode point sampling the second harmonic frequency, flicker noise of the tail current is suppressed, the phase noise is reduced.The proposed design accomplishes a wide tuning frequency range by a combination of using a 5-bit switch capacitor array (SCA) for discrete tuning in addition to linearly varying AMOS varactors for continuous tuning. The proposed design has been fabricated and verified in a 0.18 μ m TSMC CMOS technology process. The measurement indicates that the quadrature voltage controlled oscillator has a 41.7% tuning range from 3.53 to 5.39 GHz. The measured phase noise is 127.98 dBc/Hz at 1 MHz offset at a 1.8 V supply voltage with a power consumption of 12 mW at a carrier frequency of 4.85 GHz.     

BST薄膜电容器的制备及其调谐性能研究

利用氩离子束溅射技术在SiO2/Si衬底上淀积Ba0.8Sr0.2TiO3(BST)薄膜,该薄膜在氧气气氛中500℃退火处理30 min,然后利用集成电路平面工艺将薄膜制作成叉指结构电容器。X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明,BST薄膜具有钙钛矿结构,薄膜表面光滑,晶粒致密且分布均匀。调谐性能测试结果表明,该电容器具有较高的电容调谐率,在室温100 kHz频率下,对于2 V的直流偏压,其调谐率和损耗因子分别为62%和0.02。这说明具有此结构的BST薄膜电容器可望应用于微波集成电路。