Flash存算阵列在工作模式下需要用到不同内部驱动电压, 因此基于当前各类Dickson型电荷泵, 设计了一种针对Flash存算阵列的可调电荷泵。采用一种新型输出级的交叉耦合设计, 解决了传统电荷泵最后一级阈值电压导致的低泵送效率的问题, 并通过辅助MOS管增强了传统电荷泵中体源二极管对反向漏电流的抑制能力。55 nm CMOS工艺下的仿真结果表明, 与改进前的电荷泵相比, 在电源电压1.8 V和300 μA的工作电流下, 中间级反向漏电流减少了17.5%, 输出级反向漏电流减少了73.1%。无反馈调节时, 主电荷泵最高输出电压为9.56 V, 电压效率达88.51%。PFM可调制模式下, 可重构电荷泵能实现输出电压切换。

针对传统四相时钟发生电路产生的时钟波形信号易发生交叠、驱动电荷泵易发生漏电等问题, 提出了一种占空比可调四相时钟发生电路。电路在每两相可能出现交叠的时钟信号之间都增加了延时单元模块, 通过控制延时时间对输出时钟信号的占空比进行调节, 避免了时钟相位的交叠。对延时单元进行了改进, 在外接偏置电压条件下, 实现了延时可控。基于55 nm CMOS工艺的仿真结果表明, 在10~50 MHz时钟输入频率范围内, 该四相时钟发生电路可以稳定输出四相不交叠时钟信号, 并能在12 V电压下驱动十级电荷泵高效泵入112 V。流片测试结果表明, 该四相时钟发生电路能够产生不相交叠的四相时钟波形, 时钟输出相位满足电荷泵驱动需求。

在非易失性存算芯片(CIM)中, 大规模阵列的栅极等效电容以及远距离传输导线的等效电容严重限制了字线驱动电路(WLDC)的切换速度。非易失性存算器件工作所需的多电压域的压差已远超字线驱动电路中单管耐压范围。文章提出了一种面向存算的高速字线驱动电路, 结合阵列的工作原理, 采取多级预处理电压控制方法, 将多电压域多种高压进行可选择的分级传输, 大幅降低了传播延时。采用箝位分压结构, 降低字线驱动电路中单器件端口压降, 解决了字线驱动电路的耐压与高压切换问题。仿真结果表明, 该电路可将频率为100 MHz的1.2 V低压域输入信号转化为高压域输出电压, 单条高速字线驱动电路的输出电压范围可达-10 V至10 V, 本征延时为1.4 ns; 负载为5 pF时, 传输延时为8.9 ns。

近年来基于二维半导体过渡金属硫族化合物如MoS2的光电晶体管被广泛研究。虽然基于单层MoS2的光电探测器表现出较高的响应度, 但是其较低的载流子迁移率也限制了响应时间, 约在秒量级。二维半导体的相互堆垛可以形成具有低缺陷态且空间均匀的范德华异质结构, 是提高二维光电探测器性能的有效途径。基于此本文通过机械剥离转移法构筑MoS2/WSe2垂直pn异质结, 其较强的空间电荷区能有效地分离光生载流子, 所以在自驱动状态下仍具有较好的光电探测能力, 光响应度和探测率分别达到2.12×103 A/W和2.33×1011 Jones, 同时极大地缩短了响应时间, 响应时间达到40 ms。这种二维异质结器件制备方法简易, 性能优异, 在光电子领域具有广阔的应用前景。

研究了JTE终端结构4H-SiC JBS二极管的击穿特性。首先, 理论模拟了JTE终端横向长度、离子注入剂量和界面电荷对击穿电压的影响。对工艺条件进行优化, 制作了JTE终端结构4H-SiC JBS二极管。测试结果表明, 器件的正向电压为152 V, 特征导通电阻为212 mΩ·cm2, 击穿电压为1 650 V。接着, 研究器件的变温电流-电压特性发现, 正向电流主要为热发射机制, 而反向电流与电压、温度有很强的依赖关系。最后进行了高温反偏应力老化测试, 结果表明, 击穿电压呈下降趋势。

通过比较反向偏压下AlGaN/GaN异质结肖特基势垒二极管(SBD)和GaN SBD的电流特性、电场分布和光发射位置, 研究了GaN基SBD的漏电流传输与退化机制。结果表明, AlGaN/GaN SBD退化前后漏电流均由Frenkel-Poole(FP)发射机制主导, 而GaN SBD低场下为FP发射电流, 高场下则为Fowler-Nordheim(FN)隧穿电流。电场模拟和光发射测试结果表明, 引起退化的主要原因是高电场, 由于结构不同, 两种SBD的退化机制和退化位置并不相同。根据实验结果, 提出了一种高场FN隧穿退化模型, 该模型强调应力后三角势垒变薄导致FN隧穿增强是GaN SBD退化的内在机制。

We study the performance of GaN-based p–i–n ultraviolet (UV) photodetectors (PDs) with a 60 nm thin p-type contact layer grown on patterned sapphire substrate (PSS). The PDs on PSS exhibit a low dark current of ~2 pA under a bias of -5 V, a large UV/visible rejection ratio of ~7×103, and a high-quantum efficiency of ~40% at 365 nm under zero bias. The average quantum efficiency of the PDs still remains above 20% in the deep-UV region from 280 to 360 nm. In addition, the noise characteristics of the PDs are also discussed, and the corresponding specific detectivities limited by the thermal noise and the low-frequency 1/f noise are calculated.

Packaging of Distributed feedback (DFB) laser array based on reconstruction-equivalent-chirp (REC) technology is a bridge from chip to system, and influences the practical process of REC chip. In this letter, DFB laser arrays of 4 channel @1 310 nm and 8 channel @1 550 nm are packaged. Experimental results show that both 4 channel @1 310 nm and 8 channel @1 550 nm have uniform wavelength spacing and average side mode suppression ratio (SMSR)>35 dB. When I=35 mA, we get the total output power 1 mW of 4 channel @1 310 nm, and 227 \mu W of 8 channel @1 550 nm, respectively. The high frequency characteristic of the packaged chips is also demonstrated, and the requirements of 4 \times 10 G or even 8\ teims 10 G system can be reached. we demonstrate the practical and low cost performance of REC technology and indicates its potential application in the future fiber-to-the-home (FTTH).