摘要：电解质栅控晶体管(Electrolyte-gated transistors,EGTs)的沟道电导连续可调特性使其在构建神经形态计算系统中具有巨大应用潜力。本工作以非晶态Nb_(2)O_(5)作为沟道材料,Li_(x)SiO_(2)作为栅电解质材料,制备了一种具备低沟道电导(~120 nS)的EGT器件。该器件利用Li+嵌入/脱出Nb_(2)O_(5)晶格导致的沟道电导连续可逆变化,模拟了神经突触的短程可塑性(Short-term plasticity,STP)、长程可塑性(Long-term plasticity,LTP)以及STP向LTP的转变等功能。基于这种EGT突触特性,本工作设计了关联学习电路,实现了突触权重的负反馈调节,并模拟了“巴普洛夫的狗”经典条件反射行为。这些结果展现出EGT作为神经突触器件的巨大潜力,为实现神经形态计算硬件提供了器件参考。

摘要：随着大规模集成电路芯片制造步入十几纳米技术节点时代,光刻机的对焦控制变得越来越困难,其精度需要达到几十纳米。基于实际的光刻机对焦控制系统架构和光刻对焦原理,开展了浸没光刻对焦控制统计分析方法研究。根据系统结构分析出一系列误差源,研究了这些误差对总离焦误差的贡献方式及其与总离焦误差的关系。研究结果表明:由于光刻对焦误差中存在非正态分布的误差贡献项,常规正态统计分布使用的3_σ原则就无法满足99.7%的对焦成功率要求;在28,14,7nm技术节点集成电路芯片制造过程中,采用3_σ和4_σ原则得到的浸没光刻工艺总对焦成功率之差分别为28.4%、55.1%、62.9%。为了达到99.7%的对焦成功率,浸没式光刻机对焦控制应采用4_σ原则。

摘要：描述了基于DSP芯片和USB接口芯片的成像处理系统的硬件和软件设计,实现了对128×128阵列的氮化镓基紫外日盲焦平面探测器输出信号的采集和处理,在PC端绘制优质景物图像的功能。并利用DSP芯片的高速数字信号处理性能和USB芯片的高速传输性能进行程序设计,对图像信号进行二维滤波提高系统成像质量,使用双缓冲堆提高系统的带宽。成像测试实验证明,成像处理系统可以正常进行信号采集,并在PC端上进行图像绘制,验证了所设计的成像处理系统能够正常工作,达到了设计要求;运用DSP和USB进行图像信号的二维滤波和双缓冲堆设计,成像处理系统的成像质量和系统带宽得到了较大的改善。

摘要：基于感应耦合等离子体(ICP)技术设计了一套用于在硅基片上制作形成超浅结的等离子体浸没注入(PIII)系统。该ICP PIII系统工作腔室为圆柱形,采用射频功率源,注入偏压源为一脉冲直流电压源,系统与Langmiur探针相连。探针诊断结果表明,该系统的等离子体离子密度达到1017m-3,离子密度径向均匀性达到3.53%。硼和磷的超低能注入试验的二次离子质谱测试结果表明:掺杂离子注入深度在10nm左右,最浅的注入深度为8.6nm(在注入离子密度为1018cm-3时);注入离子剂量达到了1015cm-2以上;掺杂离子浓度峰值在表面以下;注入陡峭度达到了2.5nm/decade。

摘要：本文利用微机电系统技术实现气敏传感器的主要思想,设计了基于超棱镜效应的光子晶体分光系统,它能够实现高精度的分光,使得光谱仪的分辨率有很大程度的提高,并且为应用于许多光学系统的新型分光元件的研究提供新的思路和基础.

摘要：面向非制冷红外成像的低成本高性能应用,二极管原理的红外焦平面阵列的设计和工艺实现得到研究和发展。焦平面和读出电路的设计集成以及CMOS和MEMS工艺集成是此项技术的研究重点。基于SOI的二极管原理焦平面阵列在低成本的利用CMOS工艺实现大规模阵列集成方面有很大的优势。读出电路是基于标准CMOS工艺进行设计的。320×240规模的焦平面阵列利用CMOS标准工艺和MEMS工艺集成已经得到了结构实验结果。研究并测得二极管像元的正向压降的温度变化率约为-1.5 mV/K。分析和实验证明了二极管原理非制冷红外焦平面阵列的设计和工艺可行性,是一项可以低成本广泛应用的红外成像技术。

摘要：针对非制冷红外技术的低成本高性能应用,提出了基于SOI的二极管红外探测器及其读出电路的集成设计方案。阐述了二极管非制冷红外探测器的基本原理和工艺实现。对探测器的电学特性进行理论推导,得出读出电路的设计指标。采用连续时间自稳零电路结构实现探测器输出信号的低噪声低失调放大,采用级联滤波器以减弱开关非理想因素的影响,并采用片内电容采样保持,使得I/O引脚数较少,从而减小版图面积。采用spectre工具进行仿真,在CSMC 0.5μm 2P3M CMOS工艺下实现。结果表明:读出电路性能良好,闭环增益为65.8 dB,等效输入噪声谱密度为450 nV/Hz,等效输入失调电压100μV以内,功耗为5 mW,能实现探测器信号的准确读出。

摘要：脉冲量子级联激光器（QCL）因自热效应会导致谱线展宽，故需极短的电流脉冲驱动。理论极限线宽所需的脉宽为5—15ns，但由于环路寄生参数的影响，窄脉冲会引起信号过冲或振荡，因此目前商用的QCL驱动器无法满足这个要求。为获得更理想的激光器线宽，在常规脉冲恒流电路的基础上，采用频率补偿的方法来消除过冲和振荡，并设计了一款稳定的纳秒级激光器驱动电路。实验结果显示该驱动装置实现了峰值电流0～2A、脉宽8．4—200ns、上升时间〈4ns、过冲〈1％的脉冲电流输出。使用中国科学院半导体研究所研制的波长4．6μm激光器和傅里叶变换光谱仪进行测试，当驱动脉宽由100ns减小到10ns时，激光器线宽由0．35cm。线性递减到0．12cm-1。综合验证表明，所设计的驱动装置实现了稳定的窄脉冲电流输出，尤其适用于量子级联激光器的窄线宽驱动及应用。

摘要：传统的光伏组件为了实现发电功率最大化,安装时具有一定倾角,但在使用过程中仍有一部分光会被组件表面反射到空中造成浪费.本文设计了一种带反光板结构的高效黑硅太阳能电池组件,多角度吸光的黑硅组件配合反光板结构可以充分利用反射光线.对反光板和黑硅组件夹角进行了模拟计算,结果表明,当光伏组件安装倾角为34时,反光板安装角度为16.5最佳,同等光照条件下使得电池的发电功率增加了约39%.

摘要：通过对计算全息图检测非球面的误差进行分析,提出了一种用于计算全息图检测非球面过程中图案位置误差引入的波前误差的标定方法。该方法先设计检测过程中所需要的辅助波前和检测波前在计算全息基板上所对应的相位分布,再通过光场叠加的方式得到复合相位。辅助波前用于计算实际位置与设计位置的偏差,进而计算出位置畸变引起的检测误差,并将其从系统中消除。检测波前用于得到与非球面匹配的波前,进而对非球面面形进行检测,并提出了图案位置误差引入的非球面波前差的计算方法。为评估该方法的可行性,将复合相位所对应的计算全息图导入衍射计算软件中进行仿真,同时得到了平面、球面和非球面各个级次的衍射光斑,证明了该方法的正确性。