固体电子学研究与进展最新期刊目录
微凸点在温度循环荷载下的多尺度变形研究————作者：马顾彧;李洋 ;成毓杰;刘璐;
摘要：随着电子设备向小型化、高集成化方向发展，电子封装中微凸点通常需在温度荷载下服役，且微凸点的尺寸不断减小，其中仅可能包含几个晶粒，因此研究封装结构中的微凸点在温度荷载作用下的多尺度变形行为具有重要意义。本文基于晶体塑性有限元理论，研究了CASTIN焊料在温度循环荷载作用下的变形行为，通过与试验数据比较，标定相关参数。在此基础上，研究了3D封装结构在温度循环荷载作用下的变形行为，其中，针对封装结构中的...
基于阳极氧化Ta2O5薄膜的低温低压集成MIM电容制造方法————作者：金致远;朱健;宋明宣;张洪泽;
摘要：随着集成密度要求的不断增长，分立无源器件逐渐无法满足高密度集成需求，集成无源器件（IPD）成为学术界和工业界的关注重点。金属-绝缘体-金属（MIM）电容具有小体积、高电容密度的优势，对于集成无源器件的发展非常重要。传统方法制造集成MIM电容时，通常需要在精确控制的环境中采用复杂的工艺，并使用高精度的仪器。本文介绍了一种用于集成MIM电容的低温低压制造方法，该方法采用阳极氧化法在室温常压下制成Ta<...
一种低功耗降压型DC-DC转换器设计————作者：宋阜恒;蔡甜甜;王培浩;王紫阳;夏晓娟;
摘要：设计了一种超低静态功耗的同步整流降压型脉冲频率调制模式的DC-DC转换器。在轻载条件下，利用输出电压启动电路，降低静态功耗，并加入电感峰值限流，减小输出电压纹波。基于0.5μm的CMOS工艺进行设计以及仿真验证，测试结果表明，当输出电压为1.8 V时，该芯片的静态电流仅为760 nA。全负载效率在90%以上，最高效率可以达到93.12%
一种灵敏度提高的垂直型霍尔器件及仿真模型————作者：王双喜;李建强;李良;周林;李杰林;徐跃;
摘要：基于180 nm BCD工艺实现了一种灵敏度提高的五孔垂直型霍尔器件（Five-contact vertical Hall-effect device,FCVHD）。采用掺杂浓度较低且阱深较深的N型漂移区（N-type drift region,NDRF）作为器件有源区，并在器件表面的N+接触孔之间进行P+扩散区隔离，有效减小了短路效应，提高了器件的电流...
耗尽型GaN非易失性存储器的研究————作者：邵国键;陈韬;周书同;李信;
摘要：研究了基于SiO2/SiN/AlGaN/GaN结构的耗尽型GaN非易失性存储器，该存储器中SiN介质层作为电荷存储层，SiO2层作为隔离层。通过在栅极施加正压实现存储器的写入模式，将电子引入SiN电荷存储层。而栅极施加负压则能实现存储器的擦除模式，清除SiN电荷存储层中的电子，存储器恢复至初始状态。在经历10～4次循环擦写、10～4 s数据保持等可靠性验...
面向3D-SiP模组的超宽带互联技术研究————作者：吕嘉然;阚尧;刘士杰;徐梦苑;汤君坦;成海峰;
摘要：针对有源相控阵天线前端向低剖面、超宽带、高集成方向发展的趋势，基于三维系统级封装（Three-dimensional system-in-package, 3D-SiP）技术的TR模组成为了当前研究的热点。本文面向一种采用高温共烧陶瓷（High temperature co-fired ceramic, HTCC）技术和球栅阵列（Ball grid array, BGA）堆叠技术实现的3D-SiP...
氧化镓射频器件研究进展————作者：郁鑫鑫;沈睿;谯兵;李忠辉;叶建东;孔月婵;陈堂胜;
摘要：氧化镓（Ga2O3）是性能优异的超宽禁带半导体材料，不仅临界击穿场强大、饱和速度高，而且具有极高的巴利加优值和约翰逊优值，在功率和射频器件领域具有重要的应用前景。本文聚焦于Ga2O3射频器件，首先介绍了Ga2O3在射频器件领域的优势和面临的挑战，然后综述了近年来Ga<...
碳化硅MOSFET有源门极驱动的电压电流过冲快速检测电路设计————作者：王俊波;张殷;唐琪;王正磊;陈钰凯;刘平;
摘要：碳化硅金属氧化物半导体场效晶体管（Silicon carbide metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,SiC MOSFET）因其高工作频率和耐高温等优势得到广泛应用。然而，SiC MOSFET驱动电路存在的开关高电气应力、电压电流超调和开关振荡等问题降低了变流器的可靠性。为了提高系统的可靠性，本文提出了一种碳化硅MOSFET有源门极驱...
基于4H-SiC的高温驱动电路设计与制造————作者：田源;黄润华;倪朝辉;刘涛;张国斌;杨勇;柏松;
摘要：为解决SiC MOSFET在高温条件下性能受硅基驱动电路限制的问题，设计制造了一款基于4H-SiC材料的驱动电路，用于改善电路整体的耐高温能力，并且分别在常温（25℃）和高温（300℃）条件下对驱动电路的性能进行了测试。常温下驱动电路在无负载条件下的上升沿延迟和下降沿延迟分别为2.496μs和1.32μs，高温下两者分别为1.61μs和0.816μs。在输出功率为100 W、输出电压为56 V、母...
基于功率合成技术的0.17 THz瓦级固态放大器设计————作者：赵博;成海峰;胡尊月;朱翔;杜佳谕;龚冰;
摘要：针对当前太赫兹频段对于大功率固态放大器的工程应用需求，在0.17 THz开展了基于功率合成技术的瓦级固态功率放大器的研究。基于3 dB波导桥结构和太赫兹GaN功放芯片，设计并制作了一种工作在0.17 THz的两芯片封装功率模块，实现了410 mW的典型功率输出。以E面T型结为基础，实现了G波段4路波导功率合成器，工作频率覆盖165～175 GHz，无源合成效率为76%。通过将4个封装功率模块进行合...
硅基太赫兹压控振荡器研究进展————作者：陈尚轩;鲁成健;陈卓恒;成彬彬;程序;
摘要：太赫兹技术近年来的快速发展推动着太赫兹振荡器以及压控振荡器的设计与实现。随着半导体工艺（如CMOS,SiGe,GaAs等）的进步，使得高集成度、低功耗、低相位噪声的高频振荡器以及压控振荡器的实现成为可能。本综述将讲述太赫兹振荡器关键技术及其最新研究进展，重点探讨不同类型的太赫兹振荡器设计方法，特别对提高输出功率和调谐范围等方面进行研究。通过对现有文献的综合分析，旨在为研究人员提供关于硅基太赫兹振荡...
一种高调谐线性低相位噪声的正交压控振荡器————作者：张菁菁;石春琦;陈光胜;黄磊磊;张润曦;
摘要：设计了一种用于通信感知一体化的正交压控振荡器（Quadrature voltage-controlled oscillator, QVCO），并分析了相位噪声、调谐线性度和调谐范围之间的关系。采用了数字温度补偿的非线性校正方法对QVCO的调谐范围和线性度进行优化，并考虑外部噪声对QVCO噪声的影响。采用55 nm CMOS工艺制备的QVCO可实现22.748～28.302 GHz的调谐范围（21....
一种基于耦合线功率合成的Ka波段功率放大器————作者：孙晗;杨晓政;何进;
摘要：基于55 nm RF CMOS工艺设计了一款应用于5G毫米波通信的Ka波段功率放大器（Power amplifier,PA）。该PA创新性地采用了基于非对称耦合线的功率合成网络。该网络能够被用于金属层厚度差异较大的工艺，而且具有易于设计、低损耗的特点，有利于提高PA输出功率。此外，本文提出的自适应偏置电路能够根据输入信号功率的大小改变PA的栅极偏置，从而抑制增益压缩效应，提高PA线性度。仿真结果表...
一种超低输入电压的热电能量采集芯片设计————作者：杨淼;周俊豪;刘新宁;
摘要：基于0.18μm 1P4M BCD工艺设计了一款超低输入电压的电源管理芯片，可实现自启动和升压，能对外界的热电能量进行采集管理。提出了一种将反馈控制电路和充电控制电路相结合的架构，利用迟滞比较器阵列和交叉耦合复用电路实现主从电源切换和输出控制，使其在无外界能量输入时，依然可以正常工作。测试结果表明，在22 mV低输入电压下，芯片可实现自启动，芯片静态工作电流仅为3.5μA，输出电压值最大为4.2 ...
征稿启事
摘要：<正>《固体电子学研究与进展》是全国性学术期刊，向国内外公开发行。办刊宗旨是面向21世纪固体物理和微电子学领域的创新性研究。征稿主要范围是：无机和有机固体物理，硅微电子学，射频器件和微波集成电路，微机电系统MEMS），纳米技术，固体光电和电光转换器件，有机发光器件（OLED）和有机微电子技术，宽禁带半导体以及各种固体电子器件等方面的创新性科学技术报告和论文。建议作者在投稿的同时介绍一下...
阳极退火对Co阳极准垂直结构GaN基肖特基二极管性能影响————作者：吴志勇;马群;王良臣;李晋闽;王军喜;刘志强;伊晓燕;
摘要：在蓝宝石衬底上制备了不同阳极叉指宽度的钴（Co）阳极准垂直结构氮化镓肖特基势垒二极管（GaN Schottky barrier diode, GaN SBD），在此基础上分别进行300、350、400℃阳极退火。实验结果显示较小的阳极叉指宽度有利于实现较低的比导通电阻，在300℃退火后，阳极界面态密度降低，金属半接触均匀性增加，器件的开启电压和比导通电阻分别降低12.1%和13.2%，阳极界面态密...
DC～170GHz InP DHBT超宽带双模混频器————作者：项萍;杨昆明;王维波;程伟;陈膺昊;苗鹤瑜;陈莹梅;
摘要：<正>南京电子器件研究所基于自主101.6 mm(4英寸)250 nm InP DHBT工艺平台,设计制备了DC-170GHZ超宽带双模混频器芯片(如图1所示,单只芯片尺寸835μm*650μm)研究了亚微米难熔发射极制备,高质量基极欧姆接触等核心工艺,突破了微带耦合反馈、T型感容补偿网络等带觉扩展技术。该超宽带混频器芯片集成了本振(LO)和射频(RF)巴伦、混频器单元,LO和中频(I...
基于多单元融合设计的18-40 GHzGaAs小型化数控移相器————作者：潘瑞坤;印政;马明明;郭润楠;庄园;韩群飞;陶洪琪;
摘要：超宽带移相器输入、输出驻波是影响相控阵系统波束精度的关键指标之一，本文提出了大相位基准输入输出拓扑，基于0.15 μm GaAs pHEMT工艺，在18-40 GHz实现了一款六位精度数控移相器芯片。针对超宽带小相位基准精度低的问题，提出了改进型串并联电容移相结构，提升了5.625°和11.25°小位移相单元的移相精度；同时，提出了引入多模可变负载的开关电抗反射型结构，优化了45°～180°四个大...
K波段多通道射频收发微模组高隔离度设计————作者：徐靖沣;葛逢春;张皓;张硕;刘峻峰;郭润楠;陶洪琪;
摘要：随着相控阵系统的工作频率不断升高，阵元间距不断减小，传统的单通道射频收发组件的小型化受到了限制，多通道收发芯片与组件成为重要的研究方向。封装中多个通道的电磁能量在腔体内显著提升了自激风险，需要高隔离度的微模组设计。本文将天线阵列设计中表面波抑制蘑菇型电磁带隙结构用于射频收发微模组封装，结合氧化铝陶瓷直接镀铜封装，研发了K波段四通道射频收发微模组并在常温下进行了测试。模组外形尺寸为8.8 mm×8....
宽带双圆极化低剖面天线及其阵列研究————作者：王磊;
摘要：本文设计了一种新型宽带双圆极化低剖面天线。基于传统双层微带贴片天线结构，本文在下层贴片刻蚀带有枝节的方环形缝隙并引入短路接地柱，从而形成新的辐射模式，有效展宽了天线的带宽及优化了圆极化特性。天线采用双点馈电，利用3dB电桥作为馈电网络，实现了左旋、右旋圆极化辐射方式。天线单元的10dB阻抗带宽约为16%（1.95GHz～2.29GHz），全频带轴比≤1.93dB（带宽16%），天线剖面高度约为0....
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