基于标准CMOS工艺的片上太阳敏感器研究

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作者 范柚攸 王红义 权海洋 《半导体光电》 CAS 北大核心 2023年第1期18-24,共7页

微纳卫星对于载荷的苛刻要求使得太阳敏感器的微型化研究具有重要意义。为了解决光学器件和处理电路的集成兼容问题,文章基于标准CMOS工艺提出一种新型片上太阳敏感器,以金属走线层构建微型墙结构,两侧均匀分布pn结构成光电传感器,通过... 微纳卫星对于载荷的苛刻要求使得太阳敏感器的微型化研究具有重要意义。为了解决光学器件和处理电路的集成兼容问题,文章基于标准CMOS工艺提出一种新型片上太阳敏感器,以金属走线层构建微型墙结构,两侧均匀分布pn结构成光电传感器,通过检测两侧光电流比例解算出入射光角度。文章从工艺实现、模型建立、数值仿真和实验测试等方面验证了器件的合理性和可行性。最终,片上太阳敏感器阵列芯片质量为1.5 g,尺寸为304.2 mm^(3),检测精度为±1.6°,视场范围为80°,可满足微型化需求。 展开更多

关键词 标准cmos工艺 太阳敏感器 阵列结构

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标准CMOS工艺载流子注入型三端Si-LED的设计与研制 被引量：6

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作者 韩磊 张世林 +4 位作者 郭维廉 毛陆虹 谢生 张兴杰 谷晓 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期444-448,共5页

采用无锡华润上华(CSMC)0.5μm标准CMOS工艺,设计并制备了一种新型的高发光功率载流子注入型三端Si-LED器件。该器件在p型衬底上进行n+掺杂,与p衬底形成两个相对的n+p结,其中一个结正向偏置,发出峰值波长在1 100 nm附近的红外光;另一个... 采用无锡华润上华(CSMC)0.5μm标准CMOS工艺,设计并制备了一种新型的高发光功率载流子注入型三端Si-LED器件。该器件在p型衬底上进行n+掺杂,与p衬底形成两个相对的n+p结,其中一个结正向偏置,发出峰值波长在1 100 nm附近的红外光;另一个结同样正偏,作为注入结对发光进行调制。测试结果显示:第三端注入载流子明显增强了总体的发光功率,在10 mA偏置电流、3 V调制电压下,可获得1 nW的光功率,与单结相比提高了两个数量级。由于工作电压低,该器件可与目前主流的CMOS工艺共电源单芯片集成,在光电集成领域具有一定的应用前景。 展开更多

关键词 硅基LED 标准cmos 发光器件 正向注入发光 光电集成

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一种基于标准CMOS工艺的低成本振荡器的设计 被引量：7

3

作者 李俊宏 李平 胥锐 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期543-547,共5页

提出了一种基于标准CMOS工艺的低成本环形补偿振荡器。由于采用了误差反馈补偿技术，该振荡器无需精准的电流源和电压源；利用电阻温度补偿和电源电压稳压，使振荡周期对温度、电压，以及工艺偏差均有较强的容忍能力，且周期大小易于调... 提出了一种基于标准CMOS工艺的低成本环形补偿振荡器。由于采用了误差反馈补偿技术，该振荡器无需精准的电流源和电压源；利用电阻温度补偿和电源电压稳压，使振荡周期对温度、电压，以及工艺偏差均有较强的容忍能力，且周期大小易于调整。在输入电压范围为4．5～6V，温度范围-40～125℃，以及五个MOSFET工艺偏差的情况下，进行了Hspice仿真。结果表明，在最坏情况下，振荡器周期的最大偏差为7．5％，而在不考虑温度的情况下，由电压和MOSFET工艺变化所引入的振荡周期偏差为0．9％。该振荡器满足电源管理芯片要求，适合低成本DC／DC转换器、充电器等电源管理芯片的应用。 展开更多

关键词 环形振荡器 标准cmos 电源管理芯片

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标准CMOS工艺的外层型人工视网膜芯片设计 被引量：2

4

作者 彭承琳 夏露 +3 位作者 侯文生 王星 郑小林 阴正勤 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期859-863,共5页

针对外层型视网膜修复技术中芯片像素密度难以提高的问题，设计了一种具有更小尺寸及更高像素密度的视网膜芯片。芯片采用CHRT公司0．35肚m标准CMOS工艺，选用双向驰张振荡器电路作为基本像元电路，在Cadence软件平台上进行了电路的调... 针对外层型视网膜修复技术中芯片像素密度难以提高的问题，设计了一种具有更小尺寸及更高像素密度的视网膜芯片。芯片采用CHRT公司0．35肚m标准CMOS工艺，选用双向驰张振荡器电路作为基本像元电路，在Cadence软件平台上进行了电路的调试及版图制作和后仿真。实验结果表明，像元电路能够随光电流大小变化输出幅值及频率可调的脉冲信号对视网膜神经细胞进行有效刺激，版图制作后仿真得到像元电路脉冲宽度为0．26ms，频率为18～503HZ，版图大小为65μm×65μm，初步设计的芯片大小为1．1mm×1．1mm。芯片各项参数均能满足生理学上对视网膜神经细胞进行有效刺激的要求，实验结果为芯片后续研究提供了良好的基础。 展开更多

关键词 视网膜芯片 外层型人工视网膜修复 标准cmos工艺 电刺激

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标准CMOS工艺低压栅控硅发光器件设计与制备

5

作者 吴克军 李则鹏 +4 位作者 张宁 朱坤峰 易波 赵建明 徐开凯 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1013-1018,共6页

本文采用0.18μm标准CMOS工艺设计并制备了一种MOS结构的低压栅控硅基发光器件.该光源器件内部采用n^(+)-p^(+)-p^(+)-n^(+)-p^(+)-p^(+)-n^(+)的叉指结构,在相邻两个p^(+)有源区之间覆盖多晶硅栅作为第三端控制电极,用于在源/漏区边缘... 本文采用0.18μm标准CMOS工艺设计并制备了一种MOS结构的低压栅控硅基发光器件.该光源器件内部采用n^(+)-p^(+)-p^(+)-n^(+)-p^(+)-p^(+)-n^(+)的叉指结构,在相邻两个p^(+)有源区之间覆盖多晶硅栅作为第三端控制电极,用于在源/漏区边缘形成场诱导结,降低p^(+)/n-well结的反向击穿电压,提高器件发光功率.测试结果表明,该光源器件可以发射420nm~780nm的黄色可见光,在3V的正向栅压下,p^(+)/n-well发光二极管的反向击穿电压下降到3V以下,光输出功率提高至2倍以上.本文设计的光源器件工作电压较低,并且与CMOS工艺完全兼容,可以与其他CMOS电路共用电源并且实现单片集成,在硅基光电子集成领域具有一定的应用价值. 展开更多

关键词 微电子 硅基发光二极管 标准cmos工艺 光电集成

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基于标准CMOS工艺线性APD倍增区的优化仿真 被引量：2

6

作者 鞠国豪 程正喜 +1 位作者 陈永平 钟燕平 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期184-191,199,共9页

采用标准CMOS工艺制备的n^+-p-π-p^+结构的线性APD,其倍增区p层的掺杂分布极大地影响着器件的性能.采用Silvaco仿真软件对倍增区p层进行了设计仿真,研究了p层的注入剂量和注入峰值浓度深度对器件特性的影响.仿真结果表明,设定器件增益... 采用标准CMOS工艺制备的n^+-p-π-p^+结构的线性APD,其倍增区p层的掺杂分布极大地影响着器件的性能.采用Silvaco仿真软件对倍增区p层进行了设计仿真,研究了p层的注入剂量和注入峰值浓度深度对器件特性的影响.仿真结果表明,设定器件增益为50,在p层的最佳注入剂量为1.82×10^(12)/cm^2,峰值浓度深度为2.1μm左右的最佳工艺条件下,器件的工作电压为73.1 V,过剩噪声因子为4.59,过剩噪声指数在0.34~0.45之间(波长λ=800 nm),优于目前已报道的结果.通过工艺的优化,器件的性能可以得到进一步提高. 展开更多

关键词 标准cmos工艺 线性APD 掺杂分布 峰值浓度深度 仿真

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标准CMOS工艺集成肖特基二极管设计与实现 被引量：1

7

作者 秦海英 《电子世界》 2013年第12期64-65,共2页

随着射频无线通讯事业的发展,高性能低成本的射频设计方案越来越受到人们的亲睐。肖特基势垒二极管在射频电路中是重要的元件组成,属于一种多数载流子器件,高频性能非常优越。本文主要介绍一种在标准CMOS工艺的基础上,提出的集成肖特基... 随着射频无线通讯事业的发展,高性能低成本的射频设计方案越来越受到人们的亲睐。肖特基势垒二极管在射频电路中是重要的元件组成,属于一种多数载流子器件,高频性能非常优越。本文主要介绍一种在标准CMOS工艺的基础上,提出的集成肖特基二极管设计方法,并且该方法在charted 0.35μm工艺中以MPW的方式得以实现。为了使串联电阻有效的降低,特别在肖特基版图中采用交织的方法。通过对实测所设计的肖特基二极管,以所测得的C-V、I-V及S参数对肖特基二极管的势垒电压、饱和电流及反向击穿电压继续拧计算,最后给出能够用于SPICE仿真的模型设计。 展开更多

关键词 标准cmos 工艺 肖特基二极管 集成 设计 实现

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标准CMOS工艺U型Si LED器件发光分析

8

作者 杨广华 毛陆虹 +2 位作者 王伟 黄春红 郭维廉 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期411-413,422,共4页

描述了用于制备SiLED发光器件的Si材料的一些特性和Si发光器件的发光原理,分析了影响Si发光器件发光性能的主要因素。介绍了采用新加坡Charter公司的0.35μm标准CMOS工艺最新设计和制备的U型SiLED发光器件,设计和制备此U型器件主要目的... 描述了用于制备SiLED发光器件的Si材料的一些特性和Si发光器件的发光原理,分析了影响Si发光器件发光性能的主要因素。介绍了采用新加坡Charter公司的0.35μm标准CMOS工艺最新设计和制备的U型SiLED发光器件,设计和制备此U型器件主要目的是尽可能大的提高侧面发光效率。在对器件进行了电学和光学特性的测量后,得到了SiLED发光及实际版图的显微图形以及器件的正反向I-V特性和发光光谱。器件在室温下反向偏置,50mA电流下所得辐射亮度值为14.43nW,发光峰值在772nm处。 展开更多

关键词 硅发光二极管 cmos标准工艺 侧面发光 辐射亮度 发光峰值

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标准CMOS制程非挥发性内嵌式内存:NOVeA

9

《电子与电脑》 2004年第3期108-114,共7页

许多系统单芯片(System-on-Chip,SoC)的设计团队,都会面临这样的问题:如何将非挥发性内存(Non-Volatile Memory,NVM),设计到结构深奥的次微米系统单芯片(SoC)之中。为成就完整的单芯片解决方案,设计团队别无选择,只能选用落后于目前流... 许多系统单芯片(System-on-Chip,SoC)的设计团队,都会面临这样的问题:如何将非挥发性内存(Non-Volatile Memory,NVM),设计到结构深奥的次微米系统单芯片(SoC)之中。为成就完整的单芯片解决方案,设计团队别无选择,只能选用落后于目前流行的标准逻辑制程二到三个技术世代之特殊制程。这种选择,必须使用额外的制程步骤,同时也会增加晶圆的成本、芯片尺寸、效能,以及耗电量。否则,设计团队就只能将系统单芯片(SoC)和非挥发性内存(NVM) 分开,改以效率较差、成本较高、速度较慢,而且占用区域也较大的双芯片方式来建构系统。 展开更多

关键词 标准cmos制程 内嵌式 NOVeA 非挥发性内存 系统单芯片 SOC NVM

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一种基于标准CMOS工艺的单片光互连 被引量：3

10

作者 肖新东 毛陆虹 +2 位作者 余长亮 谢生 张世林 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1631-1634,共4页

探索了采用标准CMOS工艺实现单片光互连的可行性。采用特许(Chartered)半导体公司3.3V、0.35μm标准模拟CMOS工艺设计并制造了一种单片光互连系统,并用两种结构研究了衬底噪声耦合对互连性能的影响。测试结果表明:该光互连系统可工作于... 探索了采用标准CMOS工艺实现单片光互连的可行性。采用特许(Chartered)半导体公司3.3V、0.35μm标准模拟CMOS工艺设计并制造了一种单片光互连系统,并用两种结构研究了衬底噪声耦合对互连性能的影响。测试结果表明:该光互连系统可工作于几×103Hz,验证了基于标准CMOS工艺的单片光互连系统是可行的。 展开更多

关键词 光互连 标准cmos 发光器 光波导

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一种新颖全差分光电集成接收机的标准CMOS实现 被引量：4

11

作者 余长亮 毛陆虹 肖新东 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期432-435,共4页

提出一种新颖的全差分光电集成接收机,它包含了全差分光电探测器和相应的差分接收电路,其中全差分光电探测器的作用是实现入射光信号到全差分光生电流信号的转换。采用特许3.3V、0.35μm标准CMOS工艺,实现了一种相应的宽带、高灵敏度全... 提出一种新颖的全差分光电集成接收机,它包含了全差分光电探测器和相应的差分接收电路,其中全差分光电探测器的作用是实现入射光信号到全差分光生电流信号的转换。采用特许3.3V、0.35μm标准CMOS工艺,实现了一种相应的宽带、高灵敏度全差分光电集成接收机。测试结果表明:对于850nm的入射光,集成全差分光电探测器的差分跨阻前置放大器(TIA)的工作速率可达到500Mbit/s,而整个光接收机的带宽则达到了1.0985GHz;在10-12的误码率条件下,灵敏度可达到-12.3dBm。 展开更多

关键词 标准cmos 全差分 光电集成 光接收机

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标准CMOS工艺新型多晶硅PIN-LED的设计与实现 被引量：3

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作者 张兴杰 张世林 +4 位作者 韩磊 郭维廉 侯贺刚 毛陆虹 谢生 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期6-10,共5页

采用联华电子公司(UMC)0.18μm标准CMOS工艺设计并制备了多晶硅PIN-LED,测试结果表明,i区宽为10μm器件的正向导通电压为1.5V,反向击穿电压为8.8V;当其工作在正向载流子注入模式时发射950～1 250nm波段的红外光,工作在反向雪崩击穿模式... 采用联华电子公司(UMC)0.18μm标准CMOS工艺设计并制备了多晶硅PIN-LED,测试结果表明,i区宽为10μm器件的正向导通电压为1.5V,反向击穿电压为8.8V;当其工作在正向载流子注入模式时发射950～1 250nm波段的红外光,工作在反向雪崩击穿模式时发射650～1 000nm波段的可见光。实验结果表明,本文以多晶硅材料制备的PIN-LED与单晶硅材料制备的Si-LED具有类似的电学特性与光学特性。 展开更多

关键词 多晶硅PIN—LED 标准cmos工艺 发光

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基于标准CMOS的低压高效正向注入型Si-LED阵列研究

13

作者 武雷 谢生 +4 位作者 毛陆虹 郭维廉 张世林 崔猛 谢荣 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1048-1052,共5页

基于标准CMOS工艺的n^＋源/漏区和p-sub,设计了一种楔形n^＋pn^＋结构的硅基发光二极管（Si-LED）阵列,并经UMC 0.18μm 1P6M CMOS工艺制备。测试结果表明,设计的Si-LED在0.9-1.5V范围内正常工作,与CMOS电路的电源电压兼容,其发光峰值... 基于标准CMOS工艺的n^＋源/漏区和p-sub,设计了一种楔形n^＋pn^＋结构的硅基发光二极管（Si-LED）阵列,并经UMC 0.18μm 1P6M CMOS工艺制备。测试结果表明,设计的Si-LED在0.9-1.5V范围内正常工作,与CMOS电路的电源电压兼容,其发光峰值波长在1 100nm附近;注入电流为390mA时,器件的发光功率可达1 800nW,平均功率转换效率为3.5×10^-6。由于工作电压低、发光功率高,设计的LED器件有望在光互连领域得到广泛应用。 展开更多

关键词 硅基发光二极管(Si-LED) 标准cmos工艺 正向偏置 低工作电压 光互连

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标准CMOS工艺栅控Si-LED设计与制备 被引量：1

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作者 杨广华 毛陆虹 +2 位作者 黄春红 王伟 郭维廉 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期644-646,共3页

采用新加坡半导体制备有限公司的0.35um EEPROM双栅标准CMOS工艺设计和制备了U型Si-LED发光器件。器件结构采用P+-N+-P+-P+-P+-N+-P+-P+-P+-N+-P+叉指结构形成U型器件,外部的两个P+区为保护环,在相邻的内部两个P+区之间使用多晶硅作为... 采用新加坡半导体制备有限公司的0.35um EEPROM双栅标准CMOS工艺设计和制备了U型Si-LED发光器件。器件结构采用P+-N+-P+-P+-P+-N+-P+-P+-P+-N+-P+叉指结构形成U型器件,外部的两个P+区为保护环,在相邻的内部两个P+区之间使用多晶硅作为栅极来调控LED的正偏发光。使用奥林巴斯IC显示镜测得了硅LED实际器件的显微图形,并对器件进行了电学的正反向I-V特性测量。器件在室温下正向偏置,在100～140mA电流下对器件进行了光功率的检测,发光峰值在1089nm处。结果表明,器件发光功率随着栅控电压偏置电流的增加而增加。 展开更多

关键词 硅 发光器件 cmos标准工艺

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外层型CMOS人工视网膜修复芯片 被引量：3

15

作者 饶程 袁祥辉 +2 位作者 张思杰 孟丽娅 张华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期645-649,共5页

外层型人工视网膜修复可以更多地利用视网膜疾病患者中的残余活细胞,已成为人工视觉功能修复技术领域的研究热点。本文提出了一种应用于自然光照条件下的CMOS工艺的人工视网膜修复方案,省去了目前此类方案中使图像增强的眼外照明设备,在... 外层型人工视网膜修复可以更多地利用视网膜疾病患者中的残余活细胞,已成为人工视觉功能修复技术领域的研究热点。本文提出了一种应用于自然光照条件下的CMOS工艺的人工视网膜修复方案,省去了目前此类方案中使图像增强的眼外照明设备,在0.6μm标准CMOS工艺下制造了16×16阵列及测试单元的样片。测试结果表明,该方案能满足外层型视网膜电刺激的要求,并具有结构简单和功耗低的优点。 展开更多

关键词 视觉功能修复 标准cmos工艺 神经电刺激

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1.2μm CMOS标准单元库的开发方法

16

作者 刘红心 张静黛 李莉 《微处理机》 1997年第3期31-33,共3页

论述了如何使用建库工具－MERCURY建立1．2μmCMOS标准单元库的方法。并介绍了MERCURY的几个主要区域与功能。

关键词 集成电路 设计 cmos标准单元库

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与常规CMOS工艺兼容的高压PMOS器件设计与应用

17

作者 李红征 于宗光 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期41-44,共4页

采用常规P阱CMOS工艺,实现了与CMOS工艺兼容的高压PMOS器件。制作的器件,其击穿电压为55 V,阈值电压0.92 V,驱动电流25 mA。对所设计的CMOS兼容高压PMOS器件的制造工艺、器件结构和测试等方面进行了阐述。该器件已成功应用于VFD平板显... 采用常规P阱CMOS工艺,实现了与CMOS工艺兼容的高压PMOS器件。制作的器件,其击穿电压为55 V,阈值电压0.92 V,驱动电流25 mA。对所设计的CMOS兼容高压PMOS器件的制造工艺、器件结构和测试等方面进行了阐述。该器件已成功应用于VFD平板显示系列电路。 展开更多

关键词 高低压兼容 偏置栅高压MOS 标准cmos工艺 PMOS器件

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与CMOS兼容的MEMS气压传感器工艺实现与性能分析 被引量：1

18

作者 王艳春 黄庆安 +1 位作者 聂萌 余辉洋 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2012年第5期464-468,共5页

采用CMOS标准工艺,同时采用三种典型MEMS后处理关键工艺,重点通过对牺牲层释放工艺进行研究,制作实现了一种新型CMOS兼容的电容式气压传感器.在该传感器结构中,作为牺牲层的是在CMOS工艺中形成的掺硼氧化硅.通过释放使电容上电极悬空从... 采用CMOS标准工艺,同时采用三种典型MEMS后处理关键工艺,重点通过对牺牲层释放工艺进行研究,制作实现了一种新型CMOS兼容的电容式气压传感器.在该传感器结构中,作为牺牲层的是在CMOS工艺中形成的掺硼氧化硅.通过释放使电容上电极悬空从而感应气压变化.释放过程采用氢氟酸HF、氟化铵、甘油和水的混合溶液.由于释放孔大小和释放孔间距的设计十分关键,通过实验验证优化了4μm×4μm的释放孔更适用于此传感器结构,并对此结构进行了性能分析与实验测试.结果表明,该气压传感器结构合理,工艺成功,重点解决了MEMS后处理中的牺牲层释放工艺与CMOS标准工艺的兼容问题,为利用CMOS标准工艺进行MEMS传感器的研制做出了有益的尝试. 展开更多

关键词 MEMS牺牲层 电容式气压传感器 cmos标准工艺 MEMS后处理工艺

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基于双电荷层结构的CMOS单光子雪崩二极管

19

作者 许明珠 张钰 +2 位作者 夏翠雲 逯鑫淼 徐江涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期35-41,共7页

基于180nm标准CMOS工艺,设计了一种能够有效提高光子探测效率的双电荷层结构的单光子雪崩二极管.该器件结构采用P电荷层和逆行掺杂的深N阱形成PN结,选取不同的P电荷层掺杂浓度,对击穿电压进行优化,当P电荷层浓度为1×10^18cm^-3时,... 基于180nm标准CMOS工艺,设计了一种能够有效提高光子探测效率的双电荷层结构的单光子雪崩二极管.该器件结构采用P电荷层和逆行掺杂的深N阱形成PN结,选取不同的P电荷层掺杂浓度,对击穿电压进行优化,当P电荷层浓度为1×10^18cm^-3时,击穿电压为17.8V,电场强度为5.26×10^5V/cm.进一步研究发现N电荷层的位置会影响漂移电流密度和扩散电流密度.当在深N阱与N隔离层交界处掺杂形成N电荷层,即N电荷层掺杂峰值距离器件表面为2.5μm时,器件性能最优.通过SilvacoTCAD仿真分析得到:在过偏压1V下,波长500nm处的探测效率峰值为62%,同时在300~700nm范围内的光子探测效率均大于30%. 展开更多

关键词 光电探测器 单光子雪崩二极管 180nm标准cmos工艺 双电荷层 击穿电压 光谱响应 光子探测效率

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条形叉指n阱和p衬底结的硅LED设计及分析 被引量：4

20

作者 杨广华 毛陆虹 +2 位作者 黄春红 王伟 郭维廉 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期369-372,共4页

采用0.35μm双栅标准CMOS工艺最新设计和制备了叉指型SiLED发光器件。器件结构采用n阱和p衬底结,n阱为叉指结构,嵌入到p衬底中而结合成Sipn结LED。观察了SiLED发光显微图形及实际器件的版图,并在对器件进行了正、反向I-V特性测试、光功... 采用0.35μm双栅标准CMOS工艺最新设计和制备了叉指型SiLED发光器件。器件结构采用n阱和p衬底结,n阱为叉指结构,嵌入到p衬底中而结合成Sipn结LED。观察了SiLED发光显微图形及实际器件的版图,并在对器件进行了正、反向I-V特性测试、光功率及光谱特性的测量。SiLED的正向偏置时开启电压为0.9V,反向偏置时在15V左右可观察到发光。器件在室温下反向偏置时,10V,100mA电流下所得输出光功率为12.6nW,发光峰值在758nm处。 展开更多

关键词 硅 发光器件 标准cmos工艺

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