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基于图像去噪的导向滤波算法的硬件实现
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作者 许博闻 王敏 +2 位作者 李琛 王鹏飞 王国兴 《微电子学与计算机》 北大核心 2019年第7期22-26,共5页
在图像去噪算法领域,导向滤波算法在去噪的同时能够保持更多的图像细节,起到很好的边缘保持效应.相比于其他边缘保持算法,导向滤波算法运算速度更快,在CMOS图像传感器领域,能更快更有效的对图像进行去噪处理.本文在导向滤波原有的算法... 在图像去噪算法领域,导向滤波算法在去噪的同时能够保持更多的图像细节,起到很好的边缘保持效应.相比于其他边缘保持算法,导向滤波算法运算速度更快,在CMOS图像传感器领域,能更快更有效的对图像进行去噪处理.本文在导向滤波原有的算法公式上,提出一种改进的硬件实现方法,并应用于图像传感器芯片中,像素分8通道进入模块进行处理,采用RGB色彩模式,算法模块最高时钟频率为100 MHz,每行最大处理4 800个像素,一共占用46.875kB片上存储,以及XCRU040的13%的LUTS资源. 展开更多
关键词 导向滤波 边缘保持算法 CMOS图像传感器 硬件实现
40 nm CMOS工艺平台多叉指NMOS器件设计与截止频率提升 预览
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作者 王全 刘林林 冯悦怡 《集成电路应用》 2019年第8期37-39,共3页
随着CMOS工艺节点的发展,MOS器件截止频率因栅长的缩小而越来越高。而简单MOS器件布局因栅极材料电阻率高,寄生电阻大而不利于截止频率的提升。研究了多叉指MOS器件的沟道宽长比、叉指数及其排布和走线,优化MOS器件的寄生参数。经过版... 随着CMOS工艺节点的发展,MOS器件截止频率因栅长的缩小而越来越高。而简单MOS器件布局因栅极材料电阻率高,寄生电阻大而不利于截止频率的提升。研究了多叉指MOS器件的沟道宽长比、叉指数及其排布和走线,优化MOS器件的寄生参数。经过版图设计与出版流片,验证了40 nm低功耗工艺平台上截止频率可达217 GHz,在77 GHz频率增益超过10dB,是CMOS防撞系统射频前端芯片的工艺平台选择之一。 展开更多
关键词 工艺技术 CMOS 射频 截止频率
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射频器件在片测试结构与去嵌入方法 预览
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作者 王全 刘林林 冯悦怡 《集成电路应用》 2019年第8期46-48,共3页
传统的硅基射频频段器件在片测试结构采用器件加辅助测试的pad结构、连线的组合形式,通过量测待测结构和相应的去嵌结构得到各自s参数,再通过算法将在片测试结构附加在器件的寄生去除,从而得到器件本身的性能参数。研究在高于6GHz的频段... 传统的硅基射频频段器件在片测试结构采用器件加辅助测试的pad结构、连线的组合形式,通过量测待测结构和相应的去嵌结构得到各自s参数,再通过算法将在片测试结构附加在器件的寄生去除,从而得到器件本身的性能参数。研究在高于6GHz的频段,应用并比较了开路/短路法、多段线法和四端口法去嵌效果,提出开路/短路法仍是有效实用的去嵌方法,并提出应用开路/短路法在高于6GHz波频段的优化重点在于去嵌结构设计本身。 展开更多
关键词 在片测试 射频 去嵌
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CMOS图像传感器光导通路的工艺开发 预览
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作者 顾学强 周伟 《集成电路应用》 2019年第7期22-24,共3页
开发了CMOS图像传感器的光导通路工艺。通过使用优化的沟槽刻蚀工艺和光导通路线宽,在保持暗电流不变的情况下大幅提升了像素单元的灵敏度。研究发现,光导通路线宽直接影响暗电流的大小,线宽过大造成的金属玷污直接影响像素单元的暗电... 开发了CMOS图像传感器的光导通路工艺。通过使用优化的沟槽刻蚀工艺和光导通路线宽,在保持暗电流不变的情况下大幅提升了像素单元的灵敏度。研究发现,光导通路线宽直接影响暗电流的大小,线宽过大造成的金属玷污直接影响像素单元的暗电流。综合考虑灵敏度、暗电流和工艺偏差,光导通路线宽设置为4μm,其在保证暗电流不增加的情况下提升30%左右的灵敏度。 展开更多
关键词 集成电路制造 CMOS图像传感器 像素单元 光导通路 灵敏度 暗电流
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后道互连工艺中钨塞和金属空洞的研究 预览
5
作者 顾学强 《集成电路应用》 2019年第7期37-39,共3页
对金属钨淀积工艺中温度对形貌和电学性质的影响进行研究,通过比较450℃和425℃金属钨化学汽相淀积工艺的差异,发现425℃下淀积的金属钨薄膜的方块电阻和标准偏差都略高于450℃下生长的金属钨薄膜。425℃工艺条件淀积的金属钨的通孔电... 对金属钨淀积工艺中温度对形貌和电学性质的影响进行研究,通过比较450℃和425℃金属钨化学汽相淀积工艺的差异,发现425℃下淀积的金属钨薄膜的方块电阻和标准偏差都略高于450℃下生长的金属钨薄膜。425℃工艺条件淀积的金属钨的通孔电阻高于450℃W条件下的接触电阻。从FIB结果看,425℃和450℃钨沉积均有发现空洞,450℃工艺条件下沉积的金属钨形成的接触孔空洞比425℃形成的空洞略小。同时研究了金属铝后道互连工艺中的金属空洞问题,发现在SEM照片中看到的金属空洞有些是由于工艺原因造成的,有些只是因为SEM制样造成的。而HDP的温度过高是金属空洞形成的可能性之一。尝试通过电学测量数据对金属空洞进行量化,但从数据可以得出结论利用ET数据对空洞问题进行量化还是比较困难。 展开更多
关键词 后道互连 金属钨 化学汽相淀积工艺 金属铝 高密度等离子 金属空洞
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集成电路工艺设计包PDK自动化验证与界面化的实现方法 预览
6
作者 程长虹 孙杰 胡少坚 《集成电路应用》 2019年第8期17-19,共3页
分析集成电路的自动化验证PDK方法,以及PDK验证过程中遇到的难点问题。通过Skill汇编语言建立系统化的PDK自动化验证界面工具。这是一套适用于不同工艺,嵌套在Cadence virtuoso平台下的PDK自动化验证方法,可以大大提高PDK验证的质量和... 分析集成电路的自动化验证PDK方法,以及PDK验证过程中遇到的难点问题。通过Skill汇编语言建立系统化的PDK自动化验证界面工具。这是一套适用于不同工艺,嵌套在Cadence virtuoso平台下的PDK自动化验证方法,可以大大提高PDK验证的质量和效率。 展开更多
关键词 集成电路设计 工艺设计包 自动化验证 Cadence Virtuoso
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集成电路的版图比对电路LVS系统化自动验证方法研究 预览
7
作者 程长虹 孙杰 胡少坚 《集成电路应用》 2019年第8期25-27,共3页
分析集成电路的版图比对电路LVS验证的必要性和难点。提出了LVS自动化验证系统架构。通过Skill汇编语言建立系统化LVS自动化验证桌面工具。这是一套适用于不同工艺的,嵌套在Cadencevirtuoso平台下的LVS自动化验证方法,可以大大提高LVS... 分析集成电路的版图比对电路LVS验证的必要性和难点。提出了LVS自动化验证系统架构。通过Skill汇编语言建立系统化LVS自动化验证桌面工具。这是一套适用于不同工艺的,嵌套在Cadencevirtuoso平台下的LVS自动化验证方法,可以大大提高LVS验证的质量和效率。 展开更多
关键词 集成电路设计 版图比对电路 自动化验证 Cadence Virtuoso
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SiGe HBT单粒子瞬态TCAD仿真研究
8
作者 陈寿面 孙亚宾 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期188-194,227共8页
借助于TACD数值仿真,对具有交叉指状结构的锗硅异质结双极型晶体管(SiGe HBT)中由重离子辐射诱导的单粒子瞬态(SET)效应展开了详细的研究。首先分析了重离子辐射诱导的电势和场强的变化,阐明了SiGe HBT中单粒子瞬态机制。然后,通过... 借助于TACD数值仿真,对具有交叉指状结构的锗硅异质结双极型晶体管(SiGe HBT)中由重离子辐射诱导的单粒子瞬态(SET)效应展开了详细的研究。首先分析了重离子辐射诱导的电势和场强的变化,阐明了SiGe HBT中单粒子瞬态机制。然后,通过对比重离子入射至器件不同位置时各电极的瞬态电流和感生电荷的收集情况,确定了集电极/衬底(CS)结及附近区域为SiGe HBT单粒子瞬态的敏感区域。结果表明相对于集电极和衬底的电荷收集,基极和发射极收集的电荷可忽略不计。此外,各电极的瞬态电流和电荷收集还具有明显的位置依赖性。上述结果可为SiGe HBT单粒子效应的抗辐射加固提供有力的指导依据。 展开更多
关键词 锗硅异质结双极型晶体管(SiGe HBT) 空间辐射 单粒子瞬态(SET) 电荷收集 TCAD仿真
14 nm工艺3D FinFET器件源漏寄生电阻提取与建模
9
作者 陈寿面 石艳玲 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期120-124,153共6页
随着CMOS技术进入14 nm技术结点,三维鳍型场效应晶体管(FinFET)源漏寄生电阻的提取随结构的改变而变得更为复杂,高精度寄生电阻的提取对器件建模及电路性能至关重要。根据FinFET器件结构将源漏寄生电阻分割为3部分:由凸起源漏与接触... 随着CMOS技术进入14 nm技术结点,三维鳍型场效应晶体管(FinFET)源漏寄生电阻的提取随结构的改变而变得更为复杂,高精度寄生电阻的提取对器件建模及电路性能至关重要。根据FinFET器件结构将源漏寄生电阻分割为3部分:由凸起源漏与接触孔所引入的寄生电阻(R_(con))、狭窄鳍到宽源漏区的过渡区寄生电阻(R_(sp))以及源漏与沟道之间的寄生电阻(R_(ext))。考虑电流拥挤效应、电流展宽和栅压控制效应,分别采用平均电流长度法和微元积分法等对R_(con),R_(sp)和R_(ext)进行建模。最后,将所建模型与TCAD仿真进行对比验证,结果表明所建模型可准确反映源漏寄生电阻的变化,其中过渡区寄生电阻的相对误差小于1%。 展开更多
关键词 鳍型场效应晶体管(FinFET) 非本征寄生 源漏寄生电阻 建模 TCAD仿真
使用Y函数方法提取MoS2 FET双向扫描电学参数
10
作者 赵宇航 卢意飞 刘强 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期125-130,159共7页
利用机械剥离法制备了多层背栅MoS_2场效应晶体管(FET),通过双向栅压扫描提取了器件的转移特性曲线,并利用Y函数方法提取了器件的电学参数。结果表明,利用Y函数法提取的载流子迁移率值明显大于利用跨导法提取的载流子迁移率值。这两... 利用机械剥离法制备了多层背栅MoS_2场效应晶体管(FET),通过双向栅压扫描提取了器件的转移特性曲线,并利用Y函数方法提取了器件的电学参数。结果表明,利用Y函数法提取的载流子迁移率值明显大于利用跨导法提取的载流子迁移率值。这两种提取方法的不同之处在于Y函数方法考虑了寄生电阻的影响,而跨导法则将其忽略了,这说明寄生电阻带来的影响是显著的。此外,该器件在双向扫描过程中出现了明显的回滞特性,这主要是MoS_2材料吸附外界杂质电荷造成的。无论采用跨导法还是Y函数方法,其正向扫描和反向扫描时对应的电学参数都不完全一致。这表明在分析MoS_2 FET的电学性能时,除了考虑器件的寄生电阻外,还需要考虑界面电荷的影响。 展开更多
关键词 MoS2场效应晶体管(FET) Y函数方法 寄生电阻 杂质电荷 回滞特性
高精度高灵敏人机交互手势控制算法与SOC芯片
11
作者 赵宇航 李琛 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期161-166,共6页
阐述了一种应用于人机交互领域的手势控制算法和片上系统(SOC)芯片设计。手势控制系统基于单摄像头与主动式红外补光方法,通过目标区域提取和特定姿势识别等核心算法,实现了对各类人机交互手势的高效识别。采用目标区域提取算法与主... 阐述了一种应用于人机交互领域的手势控制算法和片上系统(SOC)芯片设计。手势控制系统基于单摄像头与主动式红外补光方法,通过目标区域提取和特定姿势识别等核心算法,实现了对各类人机交互手势的高效识别。采用目标区域提取算法与主动式红外投影,通过伽马变换、干扰去除等操作实现输入图像的预处理,从而确定手掌所在位置。为了高效判别手势,该手势识别算法采用自适应的采样线方案,根据手掌与传感器之间的距离,自动确定采样线的位置、距离、数目等信息。该SOC芯片全集成所有功能模块,通过55 nm低功率(LP)工艺流片,芯片面积为4 148μm×5148μm,总体功耗88 mW,可以实现视场范围大于600 mm×600 mm×600 mm、判别精度不大于1 mm、分辨率不大于1 mm/像素,适用于人机交互手势控制应用。 展开更多
关键词 手势控制 人机交互 主动式红外补光 全集成 片上系统(SOC)
55nm双大马士革结构中电镀铜添加剂的研究 预览
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作者 曾绍海 林宏 +1 位作者 陈张发 李铭 《复旦学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第4期504-508,516共6页
本文研究了电镀铜过程中添加剂对55nm技术代双大马士革结构的影响,为集成电路制造生产线提供有力的数据支持.在12英寸电镀设备上,对不同添加剂配比所电镀的铜膜,分别进行了光片上的基本工艺性能、图形片上的填充性能、55nm技术代的铜互... 本文研究了电镀铜过程中添加剂对55nm技术代双大马士革结构的影响,为集成电路制造生产线提供有力的数据支持.在12英寸电镀设备上,对不同添加剂配比所电镀的铜膜,分别进行了光片上的基本工艺性能、图形片上的填充性能、55nm技术代的铜互连工艺上的电学性能和可靠性的验证评估.通过对各种性能指标的考核,提出了针对该电镀液及添加剂的改进方案并优化电镀工艺菜单.最终确立其适用于芯片铜互连电镀工艺的工程应用窗口,使该产品满足集成电路制造生产线的要求. 展开更多
关键词 电镀液 添加剂 双大马士革 55nm技术代 铜互连
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CMOS像素阵列校正系统 预览
13
作者 温建新 张远 曾夕 《集成电路应用》 2018年第5期31-34,共4页
研究了CMOS像素阵列中的成像不一致性主要成因,并针对像素和读出电路的不一致性提出了一种应用于CIS的CMOS像素阵列校正系统,介绍了基于此校正系统的具体校正方法。基于HL 55 nm工艺完成芯片设计和平台测试,在不同温度条件下,验证了校... 研究了CMOS像素阵列中的成像不一致性主要成因,并针对像素和读出电路的不一致性提出了一种应用于CIS的CMOS像素阵列校正系统,介绍了基于此校正系统的具体校正方法。基于HL 55 nm工艺完成芯片设计和平台测试,在不同温度条件下,验证了校正系统的校准效果。 展开更多
关键词 集成电路设计 CMOS图像传感器 像素校正 成像不一致
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工业厂房暖通空调的节能设计探讨 预览
14
作者 钱刚 《建筑与装饰》 2018年第5期2-3,共2页
工业厂房建设中,暖通空调是非常重要的建设项目,然而在暖通空调设计中,经常存在一些耗能高的问题.本文对工业厂房暖通空调的节能设计进行探讨.
关键词 工业厂房 暖通空调 节能设计
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高速双模控制分频电路 预览
15
作者 温建新 杨海玲 《集成电路应用》 2018年第9期57-59,共3页
这是一种双模控制的高速分数预分频电路,它的主要特点是在不降低分辨率的基础上,通过预分频电路处理压控振荡器的高频信号,并利用优化后的半速率双模分频器结构,有效提高锁相环的参考频率,优化PLL的带宽,使其能有效控制环振VCO高频噪声... 这是一种双模控制的高速分数预分频电路,它的主要特点是在不降低分辨率的基础上,通过预分频电路处理压控振荡器的高频信号,并利用优化后的半速率双模分频器结构,有效提高锁相环的参考频率,优化PLL的带宽,使其能有效控制环振VCO高频噪声,从而实现较好的相噪表现。利用该高速分数分频电路,在 HLMC 55 nm 低功耗工艺平台上实现了一款主频 3 GHz,Tj〈100ps,Rj约2.5 ps的 PLL,该PLL内置LPF电容,面积约 1000 μ m× 300 μ m,IO电压 3.3V 的条件下,功耗 ≤ 20 mW@3GHz。 展开更多
关键词 集成电路设计 分频电路 双模控制
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基于FPGA与USB3.0图像采集系统的设计 预览
16
作者 姚清志 王勇 高猛 《电子测试》 2018年第11期9-9,6共2页
针对智能机器视觉领域图像采集系统要求高分辨率、高帧率、低功耗、低成本、应用灵活等特点,给出一种基于全局像元CMOS图像传感器ISG4006,应用FPGA与USB3.0等芯片的图像采集设计方案。实际测试结果表明,该方案能够快速、准确地采集并发... 针对智能机器视觉领域图像采集系统要求高分辨率、高帧率、低功耗、低成本、应用灵活等特点,给出一种基于全局像元CMOS图像传感器ISG4006,应用FPGA与USB3.0等芯片的图像采集设计方案。实际测试结果表明,该方案能够快速、准确地采集并发送图像数据,并且可在PC机上实时显示处理,帧率较高,方案可靠,完全满足实际工程需求。 展开更多
关键词 机器视觉 图像采集 ISG4006 FPGA USB3.0
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NBTI效应对时钟树门控时钟偏移的影响 预览
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作者 陈寿面 李小进 《集成电路应用》 2017年第12期24-28,共5页
负偏压不稳定性(NBTI)会造成PMOS器件退化,导致电路性能下降。时钟树网络是同步时序电路的关键,随着电路工作时间推移,NBTI会造成时钟树时钟偏移改变,降低时序电路的整体性能,严重造成电路失效。依据40 nm CMOS工艺NBTI反应/扩散(RD... 负偏压不稳定性(NBTI)会造成PMOS器件退化,导致电路性能下降。时钟树网络是同步时序电路的关键,随着电路工作时间推移,NBTI会造成时钟树时钟偏移改变,降低时序电路的整体性能,严重造成电路失效。依据40 nm CMOS工艺NBTI反应/扩散(RD)静动态模型对反相器的传递延迟进行建模,将反相器延迟表征成负载电容、输入转换时间和阈值电压变化的函数,并应用于带门控时钟网络分析,发现通过网络负载调整可以有效缓解NBTI效应对时钟树时钟偏移的影响。 展开更多
关键词 NBTI 时钟偏移 门控时钟 反应/扩散(RD) 建模
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超低功耗S-OOK调制的超宽带短脉冲射频发射机芯片设计 预览
18
作者 赵宇航 李琛 《中国集成电路》 2017年第11期44-52,共9页
本文阐述了一种超低功耗S-OOK调制的超宽带短脉冲(Impulse Radio Ultra-Wide Band,IR-UWB)射频发射机(RF Transmitter)芯片。本发射机芯片基于一种新型的基于自同步的S-OOK调制方式,有效解决了由于同步所带来的额外电路开销。通过... 本文阐述了一种超低功耗S-OOK调制的超宽带短脉冲(Impulse Radio Ultra-Wide Band,IR-UWB)射频发射机(RF Transmitter)芯片。本发射机芯片基于一种新型的基于自同步的S-OOK调制方式,有效解决了由于同步所带来的额外电路开销。通过开关切换片内电源电压节省功耗,本I R-UWB发射机控制功耗较大的高频振荡器和输出缓冲器周期间歇性地以极短时间工作,极大地节省了发射机的功耗。通过新型的自校准偏置电路,使得本发射机产生的基带超短脉冲可以有效抵抗工艺、温度的变化。整个I R-UWB发射机芯片DC能量消耗为65p J,发射每个脉冲的能量消耗为184μW/PRF,发射机输出能量效率为10.4%,是一款超低功耗、高集成度的射频发射机芯片。 展开更多
关键词 超低功耗 无线传感器网络 超宽带短脉冲 射频发射机
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Si-cap厚度对Si/SiGe/SOI量子阱p-FET电学性能的影响
19
作者 赵宇航 卢意飞 刘强 《功能材料与器件学报》 CAS 2017年第5期105-109,共5页
本工作模拟仿真了Si/SiGe/SOI量子阱p-MOSFETs的电学性能,重点分析了Si-cap层厚度对Ge的层间互扩散的影响。依据本文的仿真模型,Si-cap层越薄,越有利于形成Si/SiGe突变异质结,并有利于形成势垒更深的量子阱,这有利于将更多的空穴限制在S... 本工作模拟仿真了Si/SiGe/SOI量子阱p-MOSFETs的电学性能,重点分析了Si-cap层厚度对Ge的层间互扩散的影响。依据本文的仿真模型,Si-cap层越薄,越有利于形成Si/SiGe突变异质结,并有利于形成势垒更深的量子阱,这有利于将更多的空穴限制在SiGe层中,而不是进入厚的Si-cap层中。空穴在SiGe层中的迁移率显著高于在Si-cap层中的迁移率,从而提高了器件性能。此外,较薄的Si-cap层有利于在SiGe层中形成更高的沟道电场,从而提高器件的开启电流。 展开更多
关键词 Si/SiGe/SOI Si-cap Ge的互扩散
SWNT随机网络TFT输出特性的仿真及实验验证
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作者 王佐奉 王莎 +3 位作者 郭奥 胡少坚 忻佩胜 石艳玲 《微纳电子技术》 北大核心 2016年第3期146-150,182共6页
为了准确表征单壁碳纳米管(SWNT)随机网络薄膜晶体管(TFT)的输出特性,采用蒙特卡罗方法实现对沟道区域SWNT随机分布情况的仿真,并且通过在弹道输运模型中引入与栅压相关的拟合参数α(Vg)拟合碳管间、碳管与金属电极间接触的影响,... 为了准确表征单壁碳纳米管(SWNT)随机网络薄膜晶体管(TFT)的输出特性,采用蒙特卡罗方法实现对沟道区域SWNT随机分布情况的仿真,并且通过在弹道输运模型中引入与栅压相关的拟合参数α(Vg)拟合碳管间、碳管与金属电极间接触的影响,最终获得SWNT随机网络TFT输出特性的仿真结果。实验中,以溶液浸泡法制备SWNT薄膜作为TFT沟道材料,以与传统工艺兼容的淀积、刻蚀等步骤制备了TFT,并进行了器件输出特性的测试。实验验证表明,沟道宽度为50μm、长度为10μm TFT的输出特性测试数据与仿真拟合的误差仅为5.6%。此仿真方法能较准确地描写SWNT随机网络TFT的输出特性,通过对蒙特卡罗仿真参数的调整,能预测薄膜晶体管跨导随几何尺寸的变化。 展开更多
关键词 薄膜晶体管(TFT) 蒙特卡罗方法 输出特性 随机网络 单壁碳纳米管(SWNT)
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