抗单粒子辐射LVDS驱动器设计

为了减小单粒子效应对低电压差分信号(Low Voltage Differential Signal, LVDS)驱动器电路的影响,对LVDS内部模块电路进行单粒子脉冲仿真,找出电路中单粒子敏感节点,并进行单粒子加固设计。该电路基于0.18μm 1P5M CMOS工艺实现,传输速率为200Mbps,版图面积为464×351μm²,在3.3V电源电压下功耗为11.5mW。辐射试验采用Ge粒子试验,在入射能量为210MeV,线性能量转移LET为37.3MeV·cm²/mg辐射情况下,该LVDS驱动器电路传输数据未发生错误。     

二硫化钼-石墨烯垂直异质结的制备与表征

以采用化学气相沉积法(CVD)生长的单层石墨烯为导电电极、四硫代钼酸铵水溶液为电解质,通过电化学沉积法合成了二硫化钼/石墨烯(MoS2/graphene)垂直异质结。将合成的MoS2/graphene垂直异质结通过CVD在氢气(H2)和氩气(Ar)环境下进行退火处理。利用拉曼光谱、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)系统地分析了样品的物质成分、表面形貌和厚度等。这种简单、环保、低成本的制备大面积MoS2/graphene垂直异质结的方法具有普遍适用性,为其他垂直异质结的制备开辟了新途径。     

60Co γ射线对增强型GaN HEMT直流特性的影响

利用⁶⁰Co γ射线对P型栅增强型氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)开展零偏置状态下总剂量辐射试验及常温退火试验,测试GaN HEMT直流特性参数对总剂量效应(TID)的响应规律。试验结果表明,γ射线辐照后器件阈值电压、跨导峰值和饱和漏极电流发生不同程度的退化,而栅泄露电流和导通电阻变化甚微。在剂量为0.6 Mrad (Si)的条件下,经过120 h的退火试验,器件阈值电压未发生明显的恢复,跨导峰值反而有轻微退化的趋势。从试验数据可知,器件直流特性退化主要是由于辐照引起二维电子气(2DEG)浓度下降,载流子迁移率降低,感生界面态陷阱导致。研究结果对GaN HEMT器件宇航应用可靠性的评估给予了有益参考。     

一种抗辐射LVDS驱动电路IP设计

低压差分信号(Low Voltage Differential Signaling,LVDS)在航天通讯领域有着广泛的应用,为解决LVDS驱动器电路在宇宙辐射环境中的单粒子闩锁和总剂量问题,给出了低成本抗辐射解决方案,提出了一种改进结构的抗辐射加固技术,不仅解决了现有工艺下带隙基准电路的温漂问题,而且还可以利用设计的抗辐射单元库来满足抗辐射加固要求,简化了电路设计。基于0.18μm CMOS工艺模型库,利用Hspice进行仿真,该电路传输速率达到400 Mb/s,具有抗单粒子特性,满足航空航天领域对抗辐射LVDS驱动电路的使用要求。     

单层MoSe2-WSe2平面异质结的可控生长及表征

二维(2D)材料由于其独特的性质和原子级厚度而受到了广泛的关注.尽管目前学术界与工业界已经成功地制备了具有不同光学和电学性质的单种2D材料,但是为了构建用于实际应用的更复杂的器件,必须开发用于制造2D异质结构的策略.在这里主要研究了单层二硒化钼(MoSe2)与二硒化钨(WSe2)平面异质结的生长,以水溶性钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)与钨酸铵((NH4)10W12O41)分别作为钼源与钨源,通过改进的一步生长法,并调控前驱体反应位置、含量与生长时间、温度等关键生长参数,采用化学气相沉积(CVD)法在SiO2/Si衬底上制备出平面异质结,并使用光学显微镜,拉曼光谱(RAMAN),光致发光光谱(PL),原子力显微镜(AFM),扫描电子显微镜(SEM)等,对异质结的样貌、物质组分、表面形貌、表面形态等进行表征.分析可见制备的异质结由单层硒化钼与硒化钨组成,且高度为0.8 nm.这种连续可控的方法具有很强的普适性,为其他多结异质结的制备开辟了道路.     

水溶性高质量二维材料纳米片的制备及其表征

近几年来,二维(2D)材料的研究,已成为纳米科学最令人兴奋的领域之一。其中液相分离具有层状结构的块体材料来制备二维材料的方法成为研究热点。相比于化学气相沉积(CVD)等自下而上的制备方法,通过块体层状材料的剥离制备二维材料及其分散液的方法具有低成本、可大规模生产的优势。在这里主要研究以液相剥离(LPE)的方法制备石墨烯(graphene)、六方氮化硼(h-BN)和四种过渡金属硫属化物(TMDs)溶液,这种水溶性的二维材料具有绿色环保、成本低等优点。使用拉曼光谱(Raman),原子力显微镜(AFM),扫描电子显微镜(SEM)等仪器对研制的层状纳米片的物质组分、表面结构等进行表征,通过紫外(UV)吸收光谱估算出不同离心转速下的浓度,最后通过电化学工作站的循环伏安法(cyclic voltammetry)测出用于MoS2纳米片电解质门控的离子液体体电容,分析可见制得的二维材料纳米片平均尺寸在400 nm左右,离子溶液的体电容为1. 21 F/cm3,该体电容是研究电子器件性能的关键性参数。上述表征结果对基于水溶性二维材料纳米片的电子器件研究有着重要的科学与应用价值。