江南大学 电子工程系 物联网技术应用教育部工程研究中心, 江苏 无锡 214122
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。
Flash存算器件 电荷泵 体源二极管 交叉耦合 flash memory device charge pump body-source diode cross-coupled
江南大学 电子工程系 物联网技术应用教育部工程研究中心, 江苏 无锡 214122
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12 V电压下驱动十级电荷泵高效泵入112 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。
电荷泵 四相时钟电路 延时单元 charge pump four-phase clock circuit delay time
江南大学 电子工程系 物联网技术应用教育部工程研究中心, 江苏 无锡 214122
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。
存算 字线驱动电路 高压 高速 CIM word line drive circuit high voltage high speed
江南大学电子工程系, 物联网技术应用教育部工程研究中心, 无锡 214122
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。
pn结 机械剥离转移法 二维范德华异质结构 光电探测器 过渡金属硫族化合物 MoS2/WSe2 MoS2/WSe2 pn junction mechanical stripping transfer method two dimensional van der Waals heterostructure photodetector transition metal di-chalcogenide
1 江南大学 电子工程系 物联网技术应用教育部工程研究中心, 江苏 无锡 214122
2 华润微电子有限公司, 江苏 无锡 214061
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152 V, 特征导通电阻为212 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。
SiC结势垒肖特基二极管 JTE终端结构 击穿电压 高温反偏 SiC JBS JTE breakdown voltage HTRB
1 淮阴师范学院 计算机科学与技术学院, 江苏 淮安 223300
2 江南大学 电子工程系, 江苏 无锡 214122
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。
漏电流 肖特基势垒二极管 退化 GaN GaN AlGaN/GaN AlGaN/GaN leakage current Schottky barrier diodes degradation
报道了用氢化非晶硅(α-Si:H)pin二极管作光敏层，扭曲向列型液晶(TnLC)作电光调制层的光寻址空间光调制器(OASLM)的设计、制作与性能测试.结果表明制得的(OASLM)分辨率大于20Lp/MM；在300Lux白光写入时对比度高于25:1；白光写入灵敏度约3Lux。
氢化非晶硅 pin二极管 扭曲向列型液晶 光寻址空间光调制器
报道了自行设计的将二维Dammann光栅和Fresnel波带板集成为一体的同时具有分束和聚焦功能的二元位相型光分束器,并用等离子体增强化学气相淀积法(PECVD)制备的非晶氨化硅(α-SiNx:H)薄膜制作了这样的元件,成功地实现了设计的功能,分束阵列为3×3,焦距为18 cm,分束后的光强分布相对误差小于5%。
非晶氮化硅 Dammann光栅 Fresnel波带板 光分束器 二元光学元件
