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第十三届全国超导学术研讨会

作者：荣亮亮常凯王远蒋坤王永良嵇艳鞠谢晓明信息功能材料国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 中科院上海微系统所-吉林大学地球物理探测技术联合实验室信息功能材料国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 中国科学院大学北京100039 中科院上海微系统所-吉林大学地球物理探测技术联合实验室吉林大学长春130000 中科院上海微系统所-吉林大学地球物理探测技术联合实验室

低阻覆盖区探测是瞬变电磁勘探的难点和技术前沿,传统的感应线圈接收受灵敏度和频率特性的制约,低阻覆盖区探测效果有限.基于低温超导量子干涉器件(SQUID)的传感器具有磁场噪声水平低(fT量级),带宽大,灵敏度不随频率变化以及直接测量磁... 详细信息

低阻覆盖区探测是瞬变电磁勘探的难点和技术前沿,传统的感应线圈接收受灵敏度和频率特性的制约,低阻覆盖区探测效果有限.基于低温超导量子干涉器件(SQUID)的传感器具有磁场噪声水平低(fT量级),带宽大,灵敏度不随频率变化以及直接测量磁场等特点和优势,适合瞬变电磁(TEM)应用.与传统的空心线圈接收相比,超导接收的晚期信号信噪比高,探测深度显著增大.本文基于欠阻尼低温SQUID和单片低噪声直读电路构建了高摆率、大带宽的超导瞬变电磁接收传感器,磁传感器本底噪声水平7fT/√Hz@1kHz,噪声转折频率20Hz,带宽4MHz,摆率3 nT·μs-1.我们在上海市横沙岛开展了验证实验,上海横沙岛地表电阻率为10欧姆米左右,为典型的低阻覆盖区,我们基于超导接收实现了1400米的有效探测深度,对比线圈700米探测深度,应用优势明显.

关键词：瞬变电磁低温SQUID磁传感器摆率衰减曲线

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GaAs基In0.83Ga0.17As探测器结构中InAlAs缓冲层的优化

GaAs基In0.83Ga0.17As探测器结构中InAlAs缓冲层的优化

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第十一届全国分子束外延学术会议

作者：陈星佑张永刚顾溢奚苏萍郭作兴周立李爱珍李好斯白音中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 吉林大学教育部材料科学与工程学院汽车材料重点实验室长春130025

波长位于1～3μm波段的短波红外光电探测器及其阵列在航天遥感、夜视、光谱测量等领域都有重要的应用[1].而In Ga1-xAs材料通过调节In组分波长可以覆盖0.87～3.5μm波段,且具有高迁移率等优点,尤其是InGaAs探测器能够室温工作,因此备受...

波长位于1～3μm波段的短波红外光电探测器及其阵列在航天遥感、夜视、光谱测量等领域都有重要的应用[1].而In Ga1-xAs材料通过调节In组分波长可以覆盖0.87～3.5μm波段,且具有高迁移率等优点,尤其是InGaAs探测器能够室温工作,因此备受关注.

关键词：

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0．13μm抗辐射SOICMOS标准单元库建库流程研究与实现

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固体电子学研究与进展 2014年第3期34卷 273-279页

作者：吕灵娟刘汝萍林敏杨根庆邹世昌中国科学院上海微系统与信息技术研究所、信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049

基于0.13μm部分耗尽绝缘体上硅(SOI)互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺线,开发了全套0.13μm抗辐射SOI CMOS工艺的标准单元库。针对深亚微米SOI器件的辐射效应,在电路设计和版图设计上进行了加固,达到了比较好的抗辐射效果。对SOI标准单... 详细信息

基于0.13μm部分耗尽绝缘体上硅(SOI)互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺线,开发了全套0.13μm抗辐射SOI CMOS工艺的标准单元库。针对深亚微米SOI器件的辐射效应,在电路设计和版图设计上进行了加固,达到了比较好的抗辐射效果。对SOI标准单元库的建库流程的各方面做了比较深入的介绍,通过Hspice仿真验证单元库中加固D触发器(DFF)抗单粒子效应的能力并对不同加固方式的性能开销进行了对比。利用已建立的0.13μm抗辐射SOI CMOS标准单元库设计了测试芯片以验证库的可靠性。

关键词： 0 13μm抗辐射绝缘体上硅互补金属氧化物半导体标准单元库建库流程测试芯片

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离子注入剥离法制备绝缘体上应变硅及其表征

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半导体技术 2014年第7期39卷 522-526+558页

作者：陆子同母志强薛忠营刘林杰陈达狄增峰张苗中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室

基于弛豫锗硅衬底上生长双轴应变硅技术、离子注入工艺以及选择性腐蚀方法,制备了8英寸(1英寸=2.54 cm)双轴张应变的绝缘体上应变硅(sSOI)材料。利用喇曼光谱分析、缺陷优先腐蚀以及透射电子显微镜(TEM)等方法表征了sSOI材料的应变度、... 详细信息

基于弛豫锗硅衬底上生长双轴应变硅技术、离子注入工艺以及选择性腐蚀方法,制备了8英寸(1英寸=2.54 cm)双轴张应变的绝缘体上应变硅(sSOI)材料。利用喇曼光谱分析、缺陷优先腐蚀以及透射电子显微镜(TEM)等方法表征了sSOI材料的应变度、缺陷密度以及晶体质量;制备了基于sSOI材料的n型金属-氧化层-半导体场效晶体管(n-MOSFET)以表征其电学性能,同时在相同工艺下制备了基于SOI材料的n-MOSFET器件作对比。结果表明,制备的sSOI材料顶层应变硅薄膜的应变为1.01%,并且在800℃热处理后仍能保持;应变硅薄膜厚度为18 nm,缺陷密度为4.0×104cm-2,具有较高的晶体质量;制备的sSOI n-MOSFET器件的开关电流比(Ion/Ioff)达到108,亚阈值斜率为69.31 mV/dec,相比SOI n-MOSFET,其驱动电流提高了10倍。

关键词：离子剥离绝缘体上应变硅 n-MOSFET 器件电学性能电子迁移率

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微机电可调硅基三族氮化物光栅

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光学精密工程 2014年第11期22卷 2945-2949页

作者：李欣施政贺树敏高绪敏张苗王永进南京邮电大学格林贝格尔研究中心江苏南京210003 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料实验室上海200050

将静电梳齿微驱动器与三族氮化物光栅集成,获得了利用静电梳齿微驱动器调节光栅周期的硅基三族氮化物光栅。首先,以硅基三族氮化物基片为基础,设计了微机电可调光栅,光栅的设计周期为1.1μm,设计线宽为0.8μm。然后,利用严格耦合波分析... 详细信息

将静电梳齿微驱动器与三族氮化物光栅集成,获得了利用静电梳齿微驱动器调节光栅周期的硅基三族氮化物光栅。首先,以硅基三族氮化物基片为基础,设计了微机电可调光栅,光栅的设计周期为1.1μm,设计线宽为0.8μm。然后,利用严格耦合波分析法研究了横向磁场模式下可调光栅的光学响应特性;研究显示改变光栅周期和占空比,光栅的谐振波峰出现了明显偏移。最后,介绍了结合电子束光刻、三族氮化物干法刻蚀和深硅刻蚀技术制备微机电可调三族氮化物光栅的方法。严格耦合波分析和实验表明:制备的微机电可调三族氮化物光栅具有良好的质量;在静电驱动器上施加电压,可将光栅的谐振波峰由1.345μm调节至1.40μm,满足了利用微机电技术调节三族氮化物光栅光学响应特性的要求。

关键词：可调光栅氮化物光栅静电驱动器微机电系统

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氧化铝抛光液磨料制备及其稳定性研究进展

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上海第二工业大学学报 2015年第2期32卷 104-108页

作者：吴俊星刘卫丽谢华清宋志棠朱月琴上海第二工业大学城市建设与环境工程学院上海201209 上海新安纳电子科技有限公司上海201506 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

介绍了氧化铝磨料在化学机械抛光中的应用,总结了氧化铝抛光液磨料制备方法。根据氧化铝抛光液在应用中存在的问题,着重阐述提高氧化铝抛光液分散性和稳定性的方法。在分析氧化铝抛光液应用的基础上,提出蓝宝石衬底抛光液将来的发展方向... 详细信息

介绍了氧化铝磨料在化学机械抛光中的应用,总结了氧化铝抛光液磨料制备方法。根据氧化铝抛光液在应用中存在的问题,着重阐述提高氧化铝抛光液分散性和稳定性的方法。在分析氧化铝抛光液应用的基础上,提出蓝宝石衬底抛光液将来的发展方向,希望为今后的氧化铝抛光液研究提供一些思路。

关键词：化学机械抛光纳米氧化铝表面改性

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基于相变存储器器件单元的电流脉冲测试系统

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半导体光电 2014年第1期35卷 136-138,143页

作者：王玉婵陈小刚宋志棠陈一峰王月青陈后鹏饶峰中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100080

相变存储器单元的测试主要包括set、reset和read操作,目前国内外多采用施加电压脉冲的方法对相变存储单元进行reset操作,这不仅容易造成器件的损坏,而且使得相变过程中瞬态电流的准确计算非常困难。与常规测试方法不同,文章提出一种专... 详细信息

相变存储器单元的测试主要包括set、reset和read操作,目前国内外多采用施加电压脉冲的方法对相变存储单元进行reset操作,这不仅容易造成器件的损坏,而且使得相变过程中瞬态电流的准确计算非常困难。与常规测试方法不同,文章提出一种专门针对相变存储器的电流脉冲测试系统,该系统可以提供准确可控的电流脉冲来对相变存储器器件单元进行操作。

关键词：相变存储器 set reset 电流脉冲测试系统

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用化学气相沉积方法合成六角氮化硼、石墨烯和石墨烯/氮化硼异质结

用化学气相沉积方法合成六角氮化硼、石墨烯和石墨烯/氮化硼异质结

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2015中国国际石墨烯创新大会

作者：吴天如唐述杰卢光远王浩敏袁庆宏丁峰于庆凯谢晓明信息功能材料国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海中国物理系华东师范大学上海中国纺织与服装研究院香港理工大学香港中国英国拉姆工程学院 Man Tech系统工程公司德州州立大学旧金山德克萨斯美国信息功能材料国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海中国物理科学与技术学院上海科技大学上海中国

绝缘的六角氮化硼(h-BN)衬底能够保留石墨烯出众的性能。垂直或横向取向的石墨烯/六角氮化硼异质结可被用来制备出新奇的电学器件。目前对制备出尺寸可控的高质量六角氮化硼(h-BN)、石墨烯和石墨烯/六角氮化硼的需求非常强烈，但其合成...

绝缘的六角氮化硼(h-BN)衬底能够保留石墨烯出众的性能。垂直或横向取向的石墨烯/六角氮化硼异质结可被用来制备出新奇的电学器件。目前对制备出尺寸可控的高质量六角氮化硼(h-BN)、石墨烯和石墨烯/六角氮化硼的需求非常强烈，但其合成面临巨大的挑战。在本报告中，我将介绍利用化学气相沉积(CVD)方法直接在机械转移得到的六角氮化硼上生长石墨烯。利用新发现的气态表面催化剂硅烷能够有效的与乙炔反应，恰恰使单晶石墨烯能在六角氮化硼上均匀生长。生长速度达到1微米/分钟，较先前文献报道的生长速度提高2～3个数量级。典型的晶畴尺寸达到10～20微米，该尺寸已达到实用器件的范围。同时，我会介绍利用优化过的铜-镍合金作为催化剂合成出晶畴尺寸超过百微米的单晶六角氮化硼的实验结果。另外，也针对在六角氮化硼上利用CVD方法合成的垂直和横向取向的石墨烯/六角氮化硼异质结的实验结果进行讨论。最后有关在单晶核上生长英寸级石墨烯晶片以及制备大尺寸A-B型堆叠双层石墨烯的研究进展也将做简要介绍。

关键词：

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EMD算法在低温超导瞬变电磁噪声抑制中的应用

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低温物理学报 2014年第5期36卷 401-404页

作者：徐婷常凯王会武荣亮亮孔祥燕谢晓明中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室中科院上海微系统所

瞬变电磁信号具有较宽的频谱,为使得超导瞬变电磁信号的接收不产生失真,要求接收信号的超导传感器具有足够高的带宽(100kHz以上),而接收高带宽信号会导致信号的噪声峰峰值变大,传统的滤波(模拟、数字)方法易造成衰减曲线畸变.基于数据... 详细信息

瞬变电磁信号具有较宽的频谱,为使得超导瞬变电磁信号的接收不产生失真,要求接收信号的超导传感器具有足够高的带宽(100kHz以上),而接收高带宽信号会导致信号的噪声峰峰值变大,传统的滤波(模拟、数字)方法易造成衰减曲线畸变.基于数据驱动的经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)算法能够根据信号本身特性对其进行信号分解和分量选择,具有自适应和不产生波形畸变的特点.本文采用EMD算法分别对数值模拟和野外实测的超导瞬变电磁信号进行EMD滤波处理和分析,结果表明,EMD可以显著压制瞬变电磁信号衰减曲线中的宽频带噪声且波形无畸变.经过EMD滤波的超导瞬变电磁与原始信号相比,信号衰减时间显著延长(从5ms延长至50ms),表明EMD算法能够极大提高瞬变电磁方法对地下深部信息的探测能力.

关键词： SQUID 瞬变电磁 EMD IMF

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多个Josephson结性能测试系统与实验验证

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低温物理学报 2014年第2期36卷 122-125页

作者：陈桦张国峰邱阳徐小峰王永良孔祥燕中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室中国科学院大学

在器件制备过程中,超导量子干涉器件(SQUID)和Josephson结的性能测试是非常重要是一个环节.设计一个合理高效的测试方法对于提高测试效率及可靠性非常必要.本文采用多路复用技术,设计了8通道测试电路,减小了电路面积及所需测试箱体积,... 详细信息

在器件制备过程中,超导量子干涉器件(SQUID)和Josephson结的性能测试是非常重要是一个环节.设计一个合理高效的测试方法对于提高测试效率及可靠性非常必要.本文采用多路复用技术,设计了8通道测试电路,减小了电路面积及所需测试箱体积,降低了液氦使用成本并极大提高了测试一致性.本文对测试箱、器件放置及测试杆连接等进行了设计,成功搭建了一套多个Josephson结测试的系统,并根据常温验证的测试结果对电路进行了优化处理.最后,对多个结进行低温测试验证了该测试系统的可行性与优越性.

关键词：超导量子干涉器件约瑟夫森结测试电路多通道

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