纳米器件单粒子瞬态仿真研究

利用计算机辅助设计软件,研究了不同条件下28 nm体硅器件的单粒子瞬态（SET）效应,分析了不同器件间距、线性能量转移值和粒子入射角度对器件SET效应的影响。随着器件漏极间距的减小,SET脉冲幅度和脉冲宽度随之减小。与垂直入射的情况相比,倾角入射下SET脉冲幅度和宽度的减小程度更加明显,电荷共享效应更加显著。仿真结果表明,合理调节反相器相异节点的器件间距,利用器件间的电荷共享可以有效减弱重离子产生的SET脉冲,减少单粒子效应的反应截面。     

一种高性能宽范围锁相环的设计与实现

采用CMOS工艺技术,设计了一款基于双环路滤波器的高性能、宽范围锁相环。该锁相环电路包括可调延迟的鉴频鉴相器、电荷泵、双环路有源滤波器、多频带的压控振荡器和可编程分频器模块。与无源滤波器结构相比,双环滤波的结构将滤波电容面积减小3/4,该锁相环整体版图面积为405μm×480μm,经过仿真测试,锁相环能够提供的输出频率范围为140MHz～1.5GHz,整体功耗为6.85mW。设计的锁相环其流片测试结果显示：当输出频率为1.5GHz时,均方根抖动为8.92ps;当中心频率为820MHz时,均方根抖动为6.01ps,测试结果表明设计的这款锁相环输出频率能够满足使用需求。     

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。     

一种高温度稳定性的GaN基准电压源设计

基于宽带隙、高饱和电子漂移速率、高击穿场强等材料特性优势,GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)在高频大功率器件领域发展前景广阔。在集成电路中,基准电压源是为其他电路模块提供稳定参考电压的关键功能模块。基于0.5μm BCD GaN HEMT工艺,提出了一种GaN基准电压源的设计方案。Cadence Spectre仿真结果显示,该GaN基准电压源在-40～150℃范围内可实现2.04 V的稳定电压输出,温度系数为3.7×10^-6/℃。在室温27℃下,当电源电压由5 V增至20 V时,输出电压的线性灵敏度为0.13%/V。该GaN基准电压源具有高温度稳定性,后续可与不同的GaN基电路模块组合构成功能丰富的GaN基集成电路。