摘要：毫米波频段矢量网络测试是射频半导体器件建模和电路设计中不可缺少的环节。提出了一种新型的旨在提高毫米波频段测试精度的校准方法。该方法通过反向注入回波的方式来降低毫米波频段矢量校准中传输线原始测量数据的不确定性,进而降低了校准过程中对校准件精度的要求,获得了更具鲁棒性的校准误差模型参数。基于国产AV3672矢量网络分析仪在1～50 GHz内对该校准方法相较于传统校准方法的有效性进行了验证。采用这种方法校准后,直通校准件的S_(21)测试误差下降至0.02 dB,短路校准件S_(11)误差下降至-50 dB。实验结果证明,该方法在不依赖于昂贵的附加仪器仪表设备的同时,明显提升了毫米波矢量测试精度,而且算法复杂度并没有急剧增加,具备极强的实用性和通用性。

摘要：借助于计算机开展器件和电路辐射效应的数值模拟,已成为抗辐射加固电路设计、制造和辐射性能预测、评估的重要环节。文章深入研究了国际上先进的光电流模型,提出了一种适用于较宽剂量率范围的集成电路瞬时电离辐射效应模拟方法。针对一种CMOS电压反馈型运算放大器,建立了器件和整体电路的瞬时电离辐射效应SPICE模型,采用MATLAB和HSPICE相结合的方法计算了电路在多种约束条件下(电路设计参数、辐射条件等)的瞬时电离辐射响应(瞬态峰值电平和恢复时间)。本研究为其他类型CMOS集成电路在较宽剂量率范围下的瞬时电离辐射效应建模和仿真提供了参考。

摘要：根据电化学表面基模型理论,提出了一种简单有效的能够描述离子敏场效应晶体管(ISFET)静态特性的仿真模型,借助此模型,对器件的电学行为进行了模拟,仿真结果与实验数据基本相符。

摘要：完全用CMOS工艺实现离子敏场效应型晶体管(ISFET)成为可能,这种ISFET的栅极结构是由绝缘体、多晶硅、金属层叠起来,称之为多层栅结构。从ISFET的传感机理出发,通过分析金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)阈值电压的原理,利用通用电路模拟程序(SPICE)建立了这种多层栅结构ISFET的物理模型,并对其静态输入输出特性进行仿真,仿真结果和试验数据基本相符。

摘要：完成了对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的结构设计及器件物理特性的验证等工作。使用TCAD软件完成了该器件直流特性及微波特性等性能的模拟。建立该器件的极化效应模型是本项研究的重点。完成了对异质结条件下诸多模型参数的筛选及修正,得到了符合理论的模拟结果。器件特性的验证与优化基于势垒层厚度h的变化展开,研究结果显示:漏极电流随h值的增加而增加,当h值超过40nm时,因二维电子气浓度上升缓慢而使漏极电流趋于饱和;跨导随h值的减小而增大,h每降低10nm,跨导约增大37mS/mm;势垒层厚度对高频特性的影响较小。

摘要：数值模拟了结构参数(超辐射区腔长和脊宽,光放大区腔长和张角)对双注入区量子点超辐射发光管器件性能(光谱和功率等)的影响。结果表明,当器件超辐射区注入电流和放大区注入电流均固定时,随着超辐射区腔长的增加,输出光谱中激发态强度减弱,基态强度先增强后减弱;随着放大区腔长的增加,输出光谱中基态强度增加,激发态强度先增加后减弱。超辐射区脊宽越大,逆向光波耦合到超辐射区的耦合系数越大,输出光强度越小。放大区张角越大,逆向光波耦合到超辐射区的耦合系数越小,输出光强度越小。为设计和优化该类型器件结构提供一定的依据。

摘要：应用于航天器的宽禁带半导体功率器件会受到空间带电粒子的影响而存在单粒子烧毁(SEB)风险。为研究单粒子烧毁的机理及防护措施,文章利用半导体工艺器件仿真(TCAD)对SiC MOSFET器件进行了SEB仿真分析,发现粒子入射最敏感位置时器件发生SEB的阈值电压在500 V。同时,通过仿真获得器件微观电参数分布特性,分析认为器件发生SEB的机理是寄生晶体管的正反馈作用导致缓冲层和基区的电场强度(5.4 MV/cm和4.2 MV/cm)超过SiC材料击穿场强(3 MV/cm)。此外,针对仿真揭示的器件SEB薄弱区域,提出将P+源区的深度向下延伸至Pbase基区底部的工艺加固思路,并通过仿真验证表明该措施使器件发生SEB的阈值电压提高到近550 V。以上模拟结果可为该类器件的抗SEB设计提供技术支持。

摘要：　随着集成电路生产工艺的进展,互连线在集成电路设计中的影响越来越大。为了减小互连线的影响,通常在芯片互连中插入缓冲器,但这样做会增加时延。因此,为了精确地对系统进行时延估计,必须对缓冲器的时延进行估算。基于Sakurai的器件模型,提出了一种新的缓冲器时延估算模型。

摘要：介绍了X波段功率单片放大器的设计、制造、测试等技术,以及器件的大信号模型的建立。X波段功率单片放大器采用两级放大,经过功率分配和功率合成,输入输出匹配为50Ω,单片性能达到输出功率≥5W,附加效率≥33%,功率增益≥13.5dB,增益波动≤0.3dB,输入驻波比≤2?1。

摘要：突破了GaN MMIC功率放大器的设计、制造、测试等关键技术,研制成功X波段GaN MMIC功率放大器。设计及优化了电路拓扑结构及电路参数,放大器芯片采用了国产外延材料及标准芯片制作工艺。单片功率放大器包含两级放大电路,采用了功率分配及合成匹配电路,输入输出阻抗均为50Ω。制作了微波测试载体及夹具,最终实现了X波段GaN MMIC功率放大器微波参数测试。在8.7～10.9 GHz频率范围内,该功率放大器输出功率大于16 W,功率增益大于14 dB,增益波动小于0.4 dB,输入驻波比小于2∶1,功率附加效率大于40%,带内效率最高达52%。