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Volume 24, Issue 4, Apr 2003

    CONTENTS

  • 合成鱼骨外形氮化镓纳米棒(英文)

    杨利, 庄惠照, 王翠梅, 魏芹芹, 薛成山

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 337

    Abstract PDF

    通过氨化射频溅射工艺生长 Ga2 O3薄膜 ,在石英衬底上成功地合成了六方 Ga N纳米棒 .用 X射线衍射(XRD)、扫描电镜 (SEM)、高分辨率透射电镜 (HRTEM)和光致发光光谱 (PL)对生成的产物进行了分析 .合成的纳米棒中有部分一维线状结构表面有规则的突起 ,呈现鱼骨外形 .这种具有青鱼骨外形的纳米棒由六方单晶 Ga N纳米晶粒沿轴向错落排列而成 .室温下观察到 Ga N纳米棒的黄光发射峰发生了大尺度的蓝移

  • 利用MOVPE选区外延生长InGaAsP(英文)

    邱伟彬, 董杰, 王圩, 周帆

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 342

    Abstract PDF

    研究了利用低压 MOVPE宽条 (15μm )选区外延生长 In Ga As P的性质 .研究了生长速率、厚度增强因子、带隙调制、组分调制随着生长条件如掩模宽度、生长压力、 族源流量的变化规律 ,给出了合理的解释 .同时研究了不同 / 比下选择性生长 In Ga As P表面尖角的性质.

  • 微机械可调谐滤波器的研制(英文)

    张瑞康, 杨晓红, 周震, 徐应强, 张玮, 杜云, 黄永清, 任晓敏, 牛智川, 吴荣汉

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 347

    Abstract PDF

    利用 Ga As/Al Ga As分布反馈 Bragg反射镜在 Ga As衬底上制作了一个微机械的调谐滤波器 .该器件在 7V调谐电压下调谐范围达28nm

  • 体硅衬底上的CMOS Fin FET(英文)

    殷华湘, 徐秋霞

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 351

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    介绍了一种制作在普通体硅上的 CMOS Fin FET.除了拥有和原来 SOI上 Fin FET类似的 Fin FET结构 ,器件本身在硅衬底中还存在一个凹槽平面 MOSFET,同时该器件结构与传统的 CMOS工艺完全相容 ,并应用了自对准硅化物工艺 .实验中制作了多种应用该结构的 CMOS单管以及 CMOS反相器、环振电路 ,并包括常规的多晶硅和 W/Ti N金属两种栅电极 .分析了实际栅长为 110 nm的硅基 CMOS Fin FET的驱动电流和亚阈值特性 .反相器能正常工作并且在 Vd=3V下 2 0 1级 CMOS环振的最小延迟为 14 6 ps/门 .研究结果表明在未来 VL SI制作中应用该结构的可行性

  • 一种基于卷积核用于光刻模拟的计算稀疏空间点光强的方法(英文)

    史峥, 王国雄, 严晓浪, 陈志锦, 高根生

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 357

    Abstract PDF

    光学邻近校正 (OPC)系统要求一种精确、快速的方法来预测掩模图形转移到硅圆片的成像结果 .基于 Gabor的“降解为主波”方法 ,一个部分相干成像系统可以用相干成像系统的叠加来近似 ,并用高斯过滤器来模拟光刻胶横向扩散和一些掩模工艺效应 ,由此提出了一种基于卷积核的精确、快速地用于光刻模拟的稀疏空间点光强计算方法 .这种模型的简单性从本质上给计算和分析带来了好处 .仿真结果说明这种方法是有效的

  • 低温下应变外延层的单层生长(英文)

    段瑞飞, 王宝强, 朱占平, 曾一平

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 362

    Abstract PDF

    用接触式原子力显微镜来观察 4 6 0℃低温下生长的 In0 .35Ga0 .6 5As/ Ga As外延层形貌 .实验发现 ,这种 4 6 0℃低温生长材料的失配外延层既不是层状的 Fvd M生长模式也不是岛状的 SK自组织生长模式 ,而是由原子单层构成的梯田状大岛 .原子力显微镜测试表明台阶的厚度为 0 .2 8nm,约为一个原子单层 ,这种介于层状和岛状生长之间的模式有助于了解失配异质外延的生长过程

  • 0.35μm CMOS 8 5GHz1∶8分频器的设计(英文)

    陆建华, 王志功, 田磊, 陈海涛, 谢婷婷, 陈志恒, 董毅, 谢世钟

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 366

    Abstract PDF

    实现了一个基于触发器结构用 0 .35μm CMOS工艺实现的 1∶ 8分频器 .它由 3级 1∶ 2分频器单元组成 ,其中第一级为动态分频器 ,决定了整个芯片的性能 ,第二、三级为静态分频器 ,在低频下能稳定工作 .分频器采用源极耦合逻辑电路 ,并在传统的电路结构上进行改进 ,提高了电路的性能 .测试的结果表明 ,芯片工作速率超过8.5 GHz,工作带宽大于 2 GHz.电路在 3.3V电源电压下工作 ,每个 1∶ 2分频器单元的功耗约为 11m W,面积为35μm× 5 0μm .该芯片可应用于高速射频或光电收发机系统中

  • ZnS_(1-x)Te_x混晶的压力光谱

    方再利, 苏付海, 马宝珊, 刘南竹, 朱作明, 丁琨, 韩和相, 李国华, 葛惟锟, 苏萌强

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 370

    Abstract PDF

    研究了 Zn S1 - x Tex(0 .0 2≤ x≤ 0 .3)混晶的静压光致发光谱 .每块样品都观察到一个峰值比相应混晶带隙低很多的发光峰 ,来源于束缚在 Ten(n≥ 2 )等电子陷阱上的激子复合发光 ,且随压力 (0~ 7.0 GPa)而蓝移 .发光峰的压力系数比相应混晶带边的都要小 ,随着 Te组分的增加而减小 ,与混晶带隙压力系数的差别也越来越大 .由于压力下与发光峰对应的吸收能量逐渐接近并超过激发光的能量 ,与发光峰有关的吸收效率降低 ,发光峰积分强度随着压力增加而减小 .据此估算了 Ten 等电子中心的 Stokes位移 .发现 Stokes位移随着 Te组分的增加而减小

  • 分子束外延ZnSe/ZnS_xSe_(1-x)超晶格光学特性

    史向华, 王兴军, 俞根才, 侯晓远

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 377

    Abstract PDF

    用分子束外延方法在 Ga As(10 0 )衬底上生长了高质量的 Zn Se/ Zn Sx Se1 - x(x=0 .12 )超晶格结构 ,通过 X射线衍射谱和光致发光谱 ,对其结构特性和光学特性进行了研究 .结果表明 :在 4 .4 K温度下 ,超晶格样品显示较强的蓝光发射 ,主发光峰对应于阱层 Zn Se的基态电子到重空穴基态的自由激子跃迁 ,而且其峰位相对于 Zn Se薄膜的自由激子峰有明显蓝移 .从理论上分析计算了由应变和量子限制效应引起的自由激子峰位移动 ,理论和实验结果相吻合

  • a-SiN_xO_y∶Er~(3+)薄膜的光致发光

    邓文渊, 张家骅, 马少杰, 孔祥贵, 宋宏伟, 许武

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 381

    Abstract PDF

    采用射频 (RF)反应共溅射法制备了 a- Si Ox Ny∶ Er3+薄膜 ,在不同温度下进行退火处理 ,并测量了样品的可见及红外发光 PL谱 ,观察到 Er3+ 在 5 5 0 nm、5 2 5 nm和 15 32 nm的发光以及基质在 6 2 0 nm和 72 0 nm的发光 .发现退火能明显增强 Er3+ 的发光且对可见和红外发光的影响不同 ,讨论了退火明显增强 Er3+ 发光及退火对可见和红外发光影响不同的机理 .测量了 Er3+ 可见发光的变温 PL谱 ,讨论了退火对 Er3+ 不同能级辐射跃迁几率的影响 .根据基质发光随退火温度的变化 ,分析了基质发光峰的起源

  • 溅射后退火反应法制备GaN薄膜的结构与发光性质

    杨莺歌, 马洪磊, 薛成山, 庄惠照, 郝晓涛, 马瑾

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 387

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    报道了用溅射后退火反应法在 Ga As (110 )衬底上制备 Ga N薄膜 .XRD、XPS、TEM测量结果表明该方法制备的 Ga N是沿 c轴方向生长的六角纤锌矿结构的多晶薄膜 .PL测量结果发现了位于 36 8nm处的室温光致发光峰.

  • a-Si∶HTFT的寄生效应

    宋跃, 邹雪城

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 391

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    a- Si∶ H TFT的栅源几何交迭会引起几何寄生电容 ,实验研究表明它并不能完全表征 TFT的寄生效应 ,研究发现由栅极和源极形成的电场的电力线交迭也会导致物理寄生效应且这种效应始终存在 .从 L CD的结构、材料、制备工艺等普遍性出发 ,依据交迭电力线建立了物理寄生效应模型并对其进行了详细的分析和计算 ,实验结果表明该方法是有效可行的 ,从而使 L CD寄生效应有了一个较完美的理论表征和分析计算方法.

  • 双极RF功率管的深阱结终端

    周蓉, 胡思福, 李肇基, 张庆中

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 396

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    给出了双极 RF功率管新的深阱结终端结构 .模拟分析表明 ,具有优化宽度、优化深度且填充绝缘介质的深阱结终端结构能使雪崩击穿电压提高到理想值的 95 %以上 .实验结果表明 ,深阱结终端结构器件 DCT2 6 0的BVCBO为理想值的 94 % ,比传统终端结构器件高 14 % ;与传统结构相比 ,在不减小散热面积的情况下 ,该结构还减小集电结面积和漏电流 ,器件的截止频率提高 33% ,功率增益提高 1d B

  • MEMSE类放大器

    顾洪明, 吕苗, 梁春广, 高葆新

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 401

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    对采用 MEMS开关的 E类放大器进行了原型仿真 ,并且通过工艺流片制作 MEMS开关 ,搭建 E类放大器电路进行测试 .测试结果显示 ,这种机械式的放大器同样能实现有源放大器的功能 .测试得到的放大器实际效率与原型模拟结果一致 ,而放大器的功率增益高达 2 0 0 0 .

  • 自对准InGaP/GaAs HBT单片集成跨阻放大器

    王延锋, 孙海峰, 刘新宇, 和致经, 吴德馨

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 406

    Abstract PDF

    对自对准 In Ga P/ Ga As HBT单片集成跨阻放大器进行了研究 .采用发射极金属做腐蚀掩膜并利用 Ga As腐蚀各向异性的特点来完成 BE金属自对准工艺 ,最终制作出的器件平均阈值电压为 1.15 V,单指管子电流增益为5 0 ,发射极面积 4μm× 14μm的单管在 IB=2 0 0μA和 VCE=2 V偏压条件下截止频率达到了 4 0 GHz.设计并制作了直接反馈和 CE- CC- CC两种单片集成跨阻放大器电路 ,测量得到的跨阻增益在 3d B带宽频率时分别为 5 0 .6 d BΩ和 4 5 .1d BΩ ,3d B带宽分别为 2 .7GHz和 2 .5 GHz,电路最小噪声系数分别为 2 .8d B和 3.2 d B.

  • 一种新的高成品率InP基T型纳米栅制作方法

    石华芬, 张海英, 刘训春, 陈宝钦, 刘明, 王云翔

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 411

    Abstract PDF

    提出了一种新的 PMMA/ PMGI/ PMMA三层胶复合结构 ,通过一次对准和电子束曝光、多次显影在 In PPHEMT材料上制作出高成品率的 T型纳米栅 .在曝光显影条件变化 2 0 %的情况下 ,In P HEMT成品率达到 80 %以上 ;跨导变化范围在 5 90~ 6 10 m S/ mm,夹断电压为 - 1.0~ - 1.2 V,器件的栅长分布均匀 .这种新的结构工艺步骤少 ,工艺宽容度大 ,重复性好 ,大大提高了纳米栅器件的成品率

  • 1V,19GHz CMOS分频器设计

    曾晓军, 李天望, 洪志良

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 416

    Abstract PDF

    对传统分频器电路工作在低电压 (1V)时存在的问题进行了分析 ,在此基础上提出了一种新的分频器电路结构 ,将 NMOS和 PMOS管的直流偏置电压分开 ,有效地解决了分频器在低电压下工作所存在的问题 .采用 0 .18μmCMOS工艺参数进行仿真的结果表明 ,该分频器在 1V的电源电压下 ,能够工作的最高输入频率为 19GHz,功耗仅为 2 .5 m W.

  • 钟控准静态能量回收逻辑电路

    戴宏宇, 周润德

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 421

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    钟控准静态能量回收逻辑 (clocked quasi- static energy recovery logic,CQSERL)只在输入信号导致输出状态发生变化的情况下才对电路节点充电 (或者回收 ) ,不需要在每个功率时钟周期循环充电和回收操作 ;CQSERL是单端输入输出逻辑 ,减小了电路实现代价 .设计了 4位 QSERL 串行进位加法器 (RCA)电路 ,和相应的 CMOS电路进行了功耗比较 .功率时钟为 10 MHz时 ,CQSERL 电路功耗是对应 CMOS电路的 35 % .流片实现了一个简单结构的正弦功率时钟产生电路 ,功率时钟的频率和相位与外接系统时钟相同

  • 用模拟退火算法实现集成电路热布局优化

    王乃龙, 戴宏宇, 周润德

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 427

    Abstract PDF

    介绍了一种综合考虑集成电路电学性能指标以及热效应影响的布局优化方法 .在保证传统设计目标 (如芯片面积、连线长度、延迟等 )不被恶化的基础上 ,通过降低或消除芯片上的热点来优化集成电路芯片的温度分布情况 ,进而优化整个电路性能 .并将改进的模拟退火算法应用于集成电路的热布局优化 ,模拟结果表明该方法与传统布局方法相比在保持了较好的延迟与连线长度等设计目标的同时 ,很好地改善了芯片表面的热分配情况

  • ULSI制备中铜布线的两步抛光技术

    王弘英, 刘玉岭, 郝景晨, 魏碧华

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 433

    Abstract PDF

    在超大规模集成电路 (U L SI)铜布线工艺中 ,采用阻挡层来提高铜与衬底的粘附性 ,主要是为了防止铜原子向介质或衬底中扩散 .为了达到全局平面化 ,就需要克服阻挡层金属与布线金属铜因化学和物理性质的不同而导致其化学机械抛光 (CMP)速率的不同 .通过研究和一系列试验 ,采用两步抛光 ,初抛中采用高化学作用 ,终抛中采用高机械作用 ,达到较好的全局平面化效果 ,并提出了初抛的 CMP模型 .

  • 合理偏差驱动的时钟线网构造及优化

    赵萌, 蔡懿慈, 洪先龙, 刘毅

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 438

    Abstract PDF

    提出了一种新的时钟布线算法 ,它综合了 top- down和 bottom- up两种时钟树拓扑产生方法 ,以最小时钟延时和总线长为目标 ,并把合理偏差应用到时钟树的构造中 .电路测试结果证明 ,与零偏差算法比较 ,该算法有效地减小了时钟树的总体线长 ,并且优化了时钟树的性能

  • 超低亚表面损伤层GaAs抛光晶片的工艺

    卜俊鹏, 郑红军, 赵冀, 朱蓉辉, 尹玉华

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(4): 445

    Abstract PDF

    在不同弹性抛光布、不同氧化浓度、不同 p H值的抛光液等条件下进行了化学机械抛光试验 ,并用 TEM测量了晶片亚表面损伤层厚度 .研究发现抛光布的弹性及抛光液的氧化和化学去除能力决定了 Ga As抛光晶片的亚表面损伤层深度 ,并分析和讨论了其原因

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