双向可控硅静电防护器件中p型井对静电性能影响的研究

基于0.18μm Bipolar CMOS-DMOS(BCD)工艺,研究讨论了双向可控硅静电防护器件中p型井（PW）位置对器件维持电压以及鲁棒性的静电性能影响,可用于高压静电放电（ESD）保护。利用二维器件仿真平台和传输线脉冲测试系统（TLP）,预测和验证了PW的尺寸在高压工艺下对双向对称可控硅性能的影响。测量结果表明,在不增加器件面积的情况下,通过高压对称DDSCR器件PW层次的左侧边界位置缩进,所得的DDSCR＿PW器件的正向维持电压（Vh）虽然从30.15 V降低到15.63 V,反向维持电压从26.15 V降低到16.85 V,但与高压对称DDSCR器件相比,高压对称DDSCR＿PW器件具有提升失效电流的优点,其正向失效电流从6.68 A增加到18.22 A,反向失效电流从7.07 A增加到9.92A,论文阐述了产生此现象的原因。     

高性能单光子雪崩二极管在180 nm CMOS工艺中的设计与实现

为了实现大阵列电路集成,文中设计和实现了一种能与主动淬火电路集成的宽光谱范围和快速的单光子雪崩二极管(SPAD)芯片.一个精确的单光子雪崩二极管电路模型模拟了其在盖革模式下的静态和动态行为.该有源区直径为8 μm的单光子雪崩二极管器件是基于上海宏利GSMC 180 nm CMOS图像传感器(CIS)技术实现的.由于采用有效的器件结构,其击穿电压是15.2 V,淬灭时间是7.9 ns.此外,该器件实现了宽的光谱灵敏度,其在低过电压下的光子探测概率(PDP)从470 nm到680 nm光波长段最高可达15.7%.并且它在室温下的暗计数率相当低.     

p-well/DNW单光子雪崩二极管保护环的最小化设计

随着CMOS工艺特征尺寸的不断减小,探测器本身的大小成为进一步缩小CMOS单光子雪崩二极管(SPAD)阵列的障碍。为了进一步缩小SPAD探测器的尺寸,基于0.18 μm CMOS 图像传感器(CIS)工艺对p-well/DNW(deep n-well)SPAD的保护环尺寸进行设计,并制造了不同保护环尺寸的SPAD器件。测试结果表明,保护环尺寸减小到0.4 μm仍然能有效防止器件发生过早边缘击穿(PEB),且保护环尺寸大于0.4 μm的SPAD器件雪崩击穿电压为16 V,并表现出良好的雪崩击穿特性。此外,保护环尺寸对p-well/DNW SPAD器件的暗计数(DCR)和光子探测概率(PDP)影响较小,直径为20 μm的SPAD器件,温度为25 ℃时暗计数率为638 Hz,且波长为530 nm时峰值光子探测概率为16%,具有低的暗计数率特性和宽的光谱响应特性。     

p-well/DNW单光子雪崩二极管保护环的最小化设计（英文）

为了进一步缩小SPAD探测器的尺寸,基于0. 18μm CMOS图像传感器(CIS)工艺对p-well/DNW(deep n-well) SPAD的保护环尺寸进行设计,并制造了不同保护环尺寸的SPAD器件.测试结果表明,保护环尺寸减小到0. 4μm仍然能有效防止器件发生过早边缘击穿(PEB),且保护环尺寸对p-well/DNW SPAD器件的暗计数率(DCR)和光子探测概率(PDP)影响较小.直径为20μm的SPAD器件,温度为25℃时暗计数率为638 Hz,且波长为530 nm时峰值光子探测概率为16%,具有低的暗计数率特性和宽的光谱响应特性.     

低电压全BJT高阶对数滤波器设计

提出了一种1.2 V低电源电压全BJT任意阶低通对数滤波器的设计方法.该方法是由传输函数直接设计低通对数域滤波器,得到最优的BJT跨导线性单元和滤波器系统状态空间后,利用最优状态空间描述滤波器系统,对微分方程中的每一项,使用最优BJT跨导线性单元设计其对应的电路,进行组合,从而得到低通对数滤波器,实现了不同阶数、不同纹波的切比雪夫低通滤波器,理论分析和Pspice实例仿真表明,该方法能最优地实现所需电路的设计,具有电路简洁和低电压的特点.     

一种高阶通用对数滤波器的设计方法

提出一种高阶通用对数滤波器的设计方法.通过分析与利用n阶通用电流模式滤波器的传递函数,建立一种新的系统状态空间表达,使用模块化的结构设计方法,先设计单元模块电路,然后再按一定规则组合成整体电路.设计的整体电路能实现低通、高通、带通和带阻等多种滤波功能,且电路结构简单、易于集成、无源灵敏度很低.Pspice仿真表明,设计方法是可行的.     

高性能单光子雪崩二极管在180 nm CMOS工艺中的设计与实现（英文）

为了实现大阵列电路集成,文中设计和实现了一种能与主动淬火电路集成的宽光谱范围和快速的单光子雪崩二极管(SPAD)芯片.一个精确的单光子雪崩二极管电路模型模拟了其在盖革模式下的静态和动态行为.该有源区直径为8μm的单光子雪崩二极管器件是基于上海宏利GSMC 180 nm CMOS图像传感器(CIS)技术实现的.由于采用有效的器件结构,其击穿电压是15.2 V,淬灭时间是7.9 ns.此外,该器件实现了宽的光谱灵敏度,其在低过电压下的光子探测概率(PDP)从470 nm到680 nm光波长段最高可达15.7%.并且它在室温下的暗计数率相当低.     

一种非对称双向可控硅静电防护器件的设计

非对称双向可控硅(ADDSCR)是在考虑了保护环结构之后,为使I-V特性曲线对称而设计的非对称结构,但是其维持电压较低,容易闩锁.为了提高传统ADDSCR的维持电压,基于0.18μm BCD工艺,设计维持电压高的HHVADDSCR.经TCAD仿真,证明HHVADDSCR具有高维持电压,避免了闩锁,且器件适用于传输电平在...