摘要：针对航天电子系统控制模块对集成电路的抗辐射需求,在130 nm部分耗尽绝缘体上硅(Silicon-On-Insulator,SOI)工艺平台上设计了一款基于比例、积分、微分控制算法的控制芯片,并分别从晶圆材料、制备工艺、版图设计的角度对芯片进行了总剂量辐射加固。流片测试结果表明,芯片的调节精度达到了5×10-12,与进口抗辐射现场可编程门阵列水平相当;在长时间频率稳定度方面,芯片优于国外抗辐射现场可编程门阵列。对芯片进行的模拟辐照试验表明,芯片在300 krad(Si)的总剂量辐照条件下依然可以正常工作。

摘要：针对航空航天电子系统对高性能模数转换器的需求,采用0. 13μm标准互补金属氧化物半导体工艺,设计可以在极端温度和空间辐射环境中稳定可靠工作的12位分辨率、50 MS/s采样率的流水线模数转换器。通过采用无采样保持电路以及抗辐射电路和版图加固等技术,在减小功耗的同时有效地削弱总剂量辐射效应的影响。测试结果表明:在-55～125℃温度范围内以及150 krad(Si)的总剂量辐照条件下,得到大于64 dB的信噪比、大于73. 5 dB的无杂散动态范围和最大0. 22 dB的微分非线性。

摘要：集成电路芯片工作在电磁环境复杂的空间环境中,容易受到高能粒子的影响发生软错误.在芯片内,存储单元所占面积超过一半以上,对存储器单元进行加固是提升芯片可靠性的重要途径之一.因此,本文对汉明码做出改进,提出了一种双模冗余汉明码,该方法能够修正存储单元中出现的一位翻转和两位翻转.首先,对汉明码编码模块进行逻辑优化,有效减少了编码电路的延迟,再把该模块生成的校验码进行双模冗余处理,作为双模冗余汉明码编码模块的输出.之后依据汉明码解码规则分别对每份校验码与原码的组合进行处理,得到修正后的数据位与两位翻转标志位.通过分析发现当两位翻转未同时发生在原码内时,可以依据两位错误标志位的值得到正确的输出.最后,采用版图分割技术消除了两位原码同时翻转的情况,进一步提高了存储器的可靠性.在本文中,分别实现了字长为4、8和11的双模冗余汉明码,并与其它修正码的性能进行比较,结果表明:它们的电路延迟分别为8位字长汉明码的85%、89%和96%,低于两位修正能力的BCH码.

摘要：基于TSMC 0.13μm CMOS工艺,设计了一款适用于无线保真(Wi Fi)收发机的发射端、工作在2.4 GHz且增益可控的三级级联功率放大器。驱动级采用单管结构,后两级采用共源共栅(MOSFET)结构。利用调节共源共栅晶体管栅极的电容来改变栅极电压的相位,进而弥补了共源共栅结构的劣势,增加了整个系统的线性度和增益。另外,使用外部数字信号控制每级偏置的大小来适应不同的输出需求。整个结构采用电源电压:第一级为1.8 V,后两级为3.3 V,芯片面积为1.93 mm×1.4 mm。利用Candence Spectre RF软件工具对所设计的功率放大器进行仿真。结果表明,在2.4 GHz的工作频点,功率放大器的饱和输出功率为24.9 d Bm,最大功率附加效率为22%,小信号增益达到28 d B。

摘要：介绍了一种低功耗高速垂直腔表面发射激光器(VCSEL)驱动器的设计。该芯片设计使用国产0.13μm SOI CMOS工艺,能提供6~8mA可调调制电流及4~7mA可调偏置电流。驱动电路采用多级级联放大并结合无源电感并联峰化技术,用以拓展带宽。测试结果表明,该电路在1.2V单电源工作电压下,最高工作速率可达5Gbit/s,总功耗仅为48mW。

摘要：制备高质量纳米尺度芯片透射电子显微镜(TEM)样品对于探索半导体器件结构设计、材料分布与芯片性能之间的关系具有重要的意义。使用聚焦离子束(FIB)/扫描电子显微镜(SEM)双束系统制备14 nm鳍式场效应晶体管(FinFET)截面TEM样品,制备过程中从技术角度提出了两种自下而上制样方案来抑制窗帘效应。为扩大样品的可表征视场范围,在避免样品弯曲的前提下,提出了一种薄片提取方法。结果表明,离子束流越大,窗帘效应越严重,自下而上方法能有效规避窗帘效应;离子束电压30 kV时采用清洗截面(CCS)模式、5 kV/2 kV时采用矩形模式,样品台倾斜补偿角度为1.5°~3.5°,进行交叉减薄,且最终铣削长度控制在1μm时减薄效果最好;新的薄片提取方法改变了样品的铣削方向,在避免窗帘效应破坏感兴趣结构和样品弯曲的前提下,将样品的可表征视场范围扩大了5倍。研究结果对优化TEM样品制备方法以及芯片失效分析提供了参考。

摘要：基于上海微系统与信息技术研究所0.13μm抗辐射部分耗尽(PD)绝缘体上硅(SOI)互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺标准单元库,设计了一款测试芯片,针对总剂量辐射效应对抗辐射标准单元库的验证方法进行研究。测试芯片主要用于测试标准单元的功能和性能,同时为了满足总剂量辐射测试的试验要求,开发了现场可编程门阵列(FPGA)自动测试平台,用于芯片测试和数据采集工作。试验在模拟空间辐射环境下进行,通过了总剂量150 krad(Si)的辐射测试。测试经过辐射后的芯片,单元功能保持正确,性能变化在10%以内,经过退火处理后,内核(core)电流恢复辐射前的水平。

摘要：基于0.18μm CMOS工艺设计了一种低噪声、高电源电压抑制比(PSRR)的新型带隙基准源(BGR)。使用低噪声的垂直双极结型晶体管取代MOS晶体管作为运算放大器输入,削减了低频闪烁噪声;通过引入三输入的运算放大器将电源扰动传递到电流管的栅极,极大程度地降低了电源纹波对输出基准电压的干扰;并通过RC低通滤波器进一步改善噪声和PSRR性能;利用修调电路修调工艺偏差,实现了良好的温度特性。实测结果表明,该BGR的PSRR在57.7 Hz下为-108 d B,与仿真结果基本一致(-102.3 d B@50 Hz);输出电压噪声在10 Hz时为42.20 n V/√Hz,通过新提出的测试方法在0.1~1 k Hz测得总噪声电压有效值低于0.503 5μV;在-40~125℃,基准电压温度系数可以修调至20×10^(-6)/℃以下,最小值仅14.09×10^(-6)/℃;BGR面积为254.1μm×370.0μm,功耗约为8.6μA@3 V。