Characteristics and optimization of 4H-SiC MESFET with a novel p-type spacer layer incorporated with a field-plate structure based on improved trap models

A novel structure of 4H-SiC MESFETs is proposed that focuses on surface trap suppression.Characteristics of the device have been investigated based on physical models for material properties and improved trap models.By comparing with the performance of the well-utilized buried-gate incorporated with a field-plate （BG-FP） structure,it is shown that the proposed structure improves device properties in comprehensive aspects. A p-type spacer layer introduced in the channel layer suppresses the surface trap effect and reduces the gate-drain capacitance(C_gd) under a large drain voltage.A p-type spacer layer incorporated with a field-plate improves the electric field distribution on the gate edge while the spacer layer induces less C_gd than a conventional FP.For microwave applications,4H-SiC MESFET for the proposed structure has a larger gate-lag ratio in the saturation region due to better surface trap isolation from the conductive channel.For high power applications,the proposed structure is able to endure higher operating voltage as well.The maximum saturation current density of 460 mA/mm is yielded.Also,the gate-lag ratio under a drain voltage of 20 V is close to 90%.In addition,5%and 17.8%improvements in f_T and f_max are obtained compared with a BG-FP MESFET in AC simulation,respectively.Parameters and dimensions of the proposed structure are optimized to make the best of the device for microwave applications and to provide a reference for device design.     

嵌入式系统上的视频采集子系统

介绍了一种嵌入式系统上的视频采集解决方案,包括一个连接到StrongARM SA-1110平台的摄像头模块和Windows CE下的驱动程序。该系统采用OV7620彩色数字CMOS图像传感器,并使用OV7620的从设备工作模式,满足了PDA等嵌入式应用的集成度高、成本低、功耗低的要求。     

基于高速电流舵数/模转换器动态性能的电流开关驱动器

基于电流开关驱动器对高速电流舵D／A转换器动态性能的影响因素分析，提出了结合驱动信号交叉点理论、同步锁存技术和低驱动信号摆幅的电流开关驱动器设计技术，并设计了新型的电流开关驱动器电路．基于TSMC 0．35μm CMOS工艺采用Hspice仿真工具，对电流开关驱动器进行仿真分析和应用验证．基于电流开关驱动器所实现的4位D／A转换器具有很低的输出伪信号，所实现的8位D／A转换器具有很高的无杂波动态范围，表明这种电流开关驱动器能保证高速D／A转换器的良好动态性能．     

一种用于14位1.28MS/sΣΔADC的数字抽取滤波器设计

设计了一种数字抽取滤波器,此滤波器由多级级联结构组成,对sigma-delta调制器的输出信号进行滤波和64倍的降采样,具有较小的电路面积和较低的功耗.采用TSMC 0.18μm CMOS工艺实现,工作电压1.8V,流片测试结果表明:sigma-delta调制器输出信号经过数字抽取滤波器后,信噪失真比(SNDR)达到了93.9 dB,满足设计要求.所提出的数字抽取滤波器-6dB带宽为640kHz,抽取后的采样频率为1.28MHz,功耗为33mW,所占面积约为0.4mm×1.7mm.     

基于微机械系统的多芯片组件封装和特性模拟

基于微机械系统(MEMS)的噪声估算,提出了一种可用于微机械系统的多芯片组件(MCM)封装技术,并对封装完成后的信号噪声、输入端相对延时、接收信号的电磁干扰强度等特性进行模拟.仿真结果表明,相对已有MEMS封装技术,本文提出的多芯片组件封装技术具有显著优点.文中封装尺寸182.88mm×121.92mm.     

一种0.8V 2.4μA CMOS全差分放大器

基于0.25μm标准CMOS工艺,采用0.8V开关电容共模反馈电路技术和PMOS衬底驱动技术提出了一种新型0.8V 2.4μA全差分放大器.在0.8V单电源电压下,全差分放大器的直流开环增益为63.8dB,相位裕度为60度,单位增益带宽为7.4MHz,输出电压范围为18～791mV,其中新型模拟开关的输入/输出电压范围为0～800mV,整个放大器的电源电流为2.4μA,版图面积为410×360μm2.     

一种基于标准逻辑单元的GALS异步封装电路

基于点对点GALS模型,给出了异步封装电路的信号状态转换图(STG),基于Petrify设计了一种基于标准逻辑单元的GALS异步封装电路,包括同步/异步接口电路、具有分频及暂停功能的局部时钟等设计.由于所设计的异步封装电路具有不存在延时器件、没有使用特殊的异步逻辑单元等特点,所以论文基于两个同步计数器实现了GALS点对点模型进行仿真和FPGA验证,结果显示了整个异步封装及其GALS系统性能的正确性.     

平面薄膜场致发射的模型分析

该文系统地讨论宽带隙平面薄膜的场致电子发射(FEE)的机理。基本的理论模型是电子对表面势垒的隧穿效应,同时考虑到晶格的散射和薄膜势垒中微细贯穿通道的电子发射作用。分析结果表明,宽带隙平面薄膜结构用作场致电子发射阴极,具有发射电压的阈值低,发射电子的能量分布范围小等优点。另外这种结构制作简单、材料选择范围宽、理化稳定性好,是一种理想的场致发射电子源。     

一种抑制总线串扰的自适应时空编码方法

片上总线互连线间逐步增强的线间耦合效应加剧了总线信号串扰.本文根据互连线串扰模型,提出先传送奇数位信息,再传送偶数位信息,双时钟周期发送恶性串扰总线数据的自适应时间编码方法.在消除恶性串扰的同时,减小了总线自翻转能耗.并结合码本编码,获得一种自适应时空编码方法.仿真结果显示该方法的时间节省率达到30%以上,能耗节省率为4%～38%.对于32位数据总线,该方法仅需6根冗余线.     

MOS晶体管的阈值电压不匹配特性

集成电路中器件的匹配性对于模拟电路和数字电路的设计有着很重要的影响,而现在重要的是还缺乏精确的器件匹配的模型。在模拟集成电路设计中,MOS管阈值电压的匹配特性对集成电路尤其是电流Ids的大小有着重要的影响。基于短沟道系列模型,MOS氧化层中的固定电荷和杂质原予服从泊松分布,分析了NMOS和PMOS器件不匹配的物理原因,并验证σVT/VT遵循与1/(?)成比例的结论。