检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2025年第5期45卷 1-13页

作者：郝芸芸董立松粟雅娟张利斌苏晓菁范泰安马乐韦亚一中国科学院微电子研究所EDA中心北京100029 中国科学院大学集成电路学院北京100049 中国科学院集成电路制造技术重点实验室北京100029

基于模型的光学邻近效应修正是半导体制造中的关键技术,通过调整掩模图形来补偿光学邻近效应引起的图形失真,从而提高光刻精度。随着技术节点的演进,线边缘粗糙度成为影响器件性能和可靠性的重大挑战,需要更精确的光刻胶模型来预测和控... 详细信息

基于模型的光学邻近效应修正是半导体制造中的关键技术,通过调整掩模图形来补偿光学邻近效应引起的图形失真,从而提高光刻精度。随着技术节点的演进,线边缘粗糙度成为影响器件性能和可靠性的重大挑战,需要更精确的光刻胶模型来预测和控制线边缘粗糙度。设计-工艺协同优化则通过在设计和制造过程中整合优化策略,解决了与缩小特征尺寸相关的多方面挑战,推动了掩模可制造性、光刻性能的提升。将描述光学临近效应物理现象的数学模型和新兴的机器学习算法相结合,有望进一步推动半导体技术的发展。

关键词：光刻光学邻近效应修正设计-工艺协同优化线边缘粗糙度

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秘密共享:高阶掩码S盒和有限域安全乘法设计

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电子与信息学报 2024年第8期46卷 3400-3409页

作者：唐啸霖冯燕李明达李志强集成电路制造技术重点实验室(中国科学院) 北京100029 中国科学院微电子研究所北京100029 中国科学院大学北京100049

在信息时代,信息安全是最不能忽视的重要问题,对密码设备的攻击和防护是该领域的研究热点。近年来,多种对密码设备的攻击已为人所知,其目的都是为了获取设备中的密钥,在众多攻击中,功耗侧信道攻击是最受关注的攻击技术之一。掩码技术是... 详细信息

在信息时代,信息安全是最不能忽视的重要问题,对密码设备的攻击和防护是该领域的研究热点。近年来,多种对密码设备的攻击已为人所知,其目的都是为了获取设备中的密钥,在众多攻击中,功耗侧信道攻击是最受关注的攻击技术之一。掩码技术是对抗功耗侧信道攻击的有效方法,然而随着攻击手段的不断进步,1阶掩码的防护已经不足以应对2阶及以上的功耗分析攻击,因此对高阶掩码的研究具有重要的意义。为了提升加密电路抗攻击能力,该文基于秘密共享的思想,对分组密码算法的S盒变换实施了高阶掩码防护——共享型掩码,并基于Ishai等人在Crypto 2003上发表的安全方案(ISW框架)提出了有限域安全乘法的通用设计方法。通过实验表明,该文提出的共享型掩码方案不影响加密算法的功能,同时能抵御1阶和2阶相关功耗分析攻击。

关键词：分组密码算法 S盒变换共享型掩码有限域乘法

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用于极紫外光刻非球面光学元件检测的复合三相位计算全息元件

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光学学报 2024年第14期44卷 119-125页

作者：张海涛谢常青中国科学院微电子研究所集成电路制造技术全国重点实验室北京100029 中国科学院大学集成电路学院北京100049 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

提出一种同时出射3个波前的复合三相位计算全息图(CGH),并将其应用于波前误差校正。通过6次组合测量标定出CGH基底制造误差和图形位置误差,并在检测结果中予以消除。所测试的极紫外光刻(EUVL)非球面光学元件峰谷(PV)值和均方根(RMS)误... 详细信息

提出一种同时出射3个波前的复合三相位计算全息图(CGH),并将其应用于波前误差校正。通过6次组合测量标定出CGH基底制造误差和图形位置误差,并在检测结果中予以消除。所测试的极紫外光刻(EUVL)非球面光学元件峰谷(PV)值和均方根(RMS)误差分别为31.6 nm和4.88 nm。此外,对同一非球面光学元件进行基于折射零位补偿的检测实验,其PV值和RMS误差分别为38.6 nm和5.14 nm。所提出的复合三相位CGH具有实现亚纳米量级的EUVL非球面光学元件面形检测潜力。

关键词：测量非球面复合相位计算全息图组合测量

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太赫兹量子级联激光器与量子阱探测器研究进展(特邀)

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中国激光 2024年第1期51卷 369-384页

作者：曹俊诚韩英军中国科学院上海微系统与信息技术研究所集成电路材料全国重点实验室上海200050

太赫兹量子级联激光器和太赫兹量子阱探测器都是基于子带间电子跃迁的半导体器件,具有体积小、频率可调、响应速度快等优点。其工作波长位于微波波长和红外波长之间,其光谱涵盖了众多气体分子、化合物以及凝聚态物质的频谱特征,在天文... 详细信息

太赫兹量子级联激光器和太赫兹量子阱探测器都是基于子带间电子跃迁的半导体器件,具有体积小、频率可调、响应速度快等优点。其工作波长位于微波波长和红外波长之间,其光谱涵盖了众多气体分子、化合物以及凝聚态物质的频谱特征,在天文观测、公共安全、生物医药等领域中有重大应用前景。近年来,太赫兹量子级联激光器和太赫兹量子阱探测器的性能有了显著提高,其应用也受到关注。回顾了太赫兹量子级联激光器和量子阱探测器的发展历程,简述了其工作原理和器件结构,介绍了器件性能在工作温度、光谱范围等方面的最新进展及其在高分辨光谱、太赫兹成像、无线宽带通信等方面的应用,并在此基础上分析了目前存在的问题和研究热点,对其未来发展进行了展望。

关键词：光学器件太赫兹技术量子级联激光器量子阱探测器

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针对SM4的选择明文攻击：线性运算带来的难题与对策

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电子与信息学报 2025年

作者：唐啸霖冯燕李志强郭叶龚关飞集成电路制造技术重点实验室(中国科学院) 中国科学院微电子研究所中国科学院大学

在硬件安全领域，各种侧信道攻击已受到广泛关注，这类攻击利用硬件泄漏的物理信息来推断密钥等敏感信息，其中能量分析攻击是最受关注的侧信道攻击技术之一。针对高级加密标准的能量分析攻击方法相对成熟，对于SM4算法，由于其轮运算... 详细信息

在硬件安全领域，各种侧信道攻击已受到广泛关注，这类攻击利用硬件泄漏的物理信息来推断密钥等敏感信息，其中能量分析攻击是最受关注的侧信道攻击技术之一。针对高级加密标准的能量分析攻击方法相对成熟，对于SM4算法，由于其轮运算包含特殊的线性变换模块，使得能量分析攻击更加困难。针对SM4的选择明文攻击方法可以规避线性变换模块带来的运算复杂度，但这些方法面临以下难题：如何构造四轮选择明文、如何恢复初始密钥、如何分辨对称攻击结果，以及如何排除高相关性错误猜测值。该文在深入分析难题产生原因的基础上，提出了相应的对策，并对SM4算法实现进行了能量分析攻击实验，结果表明：所提应对策略，能有效解决在SM4的选择明文攻击过程中，线性运算带来的难题。

关键词： SM4算法能量分析攻击选择明文线性运算

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空腔嵌入绝缘体上硅衬底制备技术

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物理学报 2023年第12期72卷 267-278页

作者：贾欣刘强母志强周虹阳俞文杰中国科学院上海微系统与信息技术研究所集成电路材料全国重点实验室上海200050

空腔嵌入绝缘体上硅(void embedded silicon on insulator,VESOI)衬底是一种面向新型互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)器件及集成技术的新型SOI衬底材料.当采用离子剥离技术制备该衬底时,由氢气形... 详细信息

空腔嵌入绝缘体上硅(void embedded silicon on insulator,VESOI)衬底是一种面向新型互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)器件及集成技术的新型SOI衬底材料.当采用离子剥离技术制备该衬底时,由氢气形成的板状气泡会聚集在衬底剥离界面,对空腔结构产生挤压作用,并有可能造成空腔结构的破损,因而有必要对VESOI衬底制备过程中的应力机制和工艺稳定性进行深入研究.本文以单个矩形空腔结构为研究对象,借助固支梁理论分析了其在工艺制备过程中的力学状态,并利用有限元工具构建了其三维几何模型.通过应力仿真,找到了该空腔结构的破裂失效原因,并确认了其脆弱位点.结果表明,矩形空腔结构短边长度w、顶硅薄膜厚度t以及氢气泡压力是影响顶硅薄膜应力状态的主要因素.当w/t值超过4—5时,硅薄膜将因应力过大而破裂,破裂位点分布于空腔结构长边方向.通过优化顶层硅厚度t,以及内嵌空腔结构、尺寸,本工作成功制备了符合CMOS产线要求的高质量8 in(1 in=2.54 cm)VESOI衬底.该工作对基于VESOI衬底的集成技术具有较好参考价值.

关键词：空腔嵌入绝缘体上硅离子剥离应力有限元应力仿真

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基于运算放大器的超导纳米线单光子探测器低温直流耦合读出电路

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物理学报 2024年第13期73卷 367-377页

作者：陈志刚张伟君张兴雨王钰泽熊佳敏洪逸裕原蒲升吴玲王镇尤立星中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海市超导集成电路技术重点实验室上海200050 中国科学院大学材料科学与光电子工程中心北京100049

超导纳米线单光子探测器(SNSPD)具有高计数率、高探测效率和低暗计数等优点,在光量子通信、光量子计算、激光测距与成像等领域发挥着重要作用.SNSPD的最大计数率(探测速度)会受前级读出电路的影响,为了提升最大计数率,通常需要使用一个... 详细信息

超导纳米线单光子探测器(SNSPD)具有高计数率、高探测效率和低暗计数等优点,在光量子通信、光量子计算、激光测距与成像等领域发挥着重要作用.SNSPD的最大计数率(探测速度)会受前级读出电路的影响,为了提升最大计数率,通常需要使用一个宽带宽的低温直流耦合读出电路.本文报道了基于商用高速运算放大芯片OPA855搭建的SNSPD低温直流耦合放大读出电路,系统表征了该电路从室温300 K到低温4.2 K下的性能参数.通过提升OPA855的工作电压,解决了电路在低温下带宽损失的问题.进一步,将OPA855放大电路安装在40 K温区,使用其实现了SNSPD探测性能的实验评估.相对于常规室温交流耦合电路,SNSPD的最大计数率约提升了1.3倍.本研究可为OPA855芯片在高速SNSPD等低温领域提供相关参考信息.

关键词：运算放大器低温读出电路直流耦合超导纳米线单光子探测器

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基于4.3 THz量子级联激光器的微米级无损厚度测量

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红外与毫米波学报 2024年第3期43卷 354-358页

作者：李弘义谭智勇万文坚曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所集成电路材料全国重点实验室上海200050 中国科学院大学材料科学与光电工程中心北京100049

构建和描述了一种用于获取硅片厚度的零差检测系统。利用4.3-THz激光束的传输相变与机械旋转台控制的入射角之间的关系,可以使用标准残差法精确推导被测样品的厚度值。结果表明,样品的厚度拟合值与光学显微镜的精确测量结果仅相差2.5~3... 详细信息

构建和描述了一种用于获取硅片厚度的零差检测系统。利用4.3-THz激光束的传输相变与机械旋转台控制的入射角之间的关系,可以使用标准残差法精确推导被测样品的厚度值。结果表明,样品的厚度拟合值与光学显微镜的精确测量结果仅相差2.5~3μm,实现了微米级精度的太赫兹无损厚度测量。实验验证了太赫兹量子级联激光器在非接触无损测量中的有效性。

关键词：太赫兹量子级联激光器零差探测无损检测非接触测量

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基于硅材料MOS量子点单自旋量子比特的研究与实现

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稀有金属 2024年第1期48卷 118-137页

作者：顾杰殷华湘吴振华张青竹中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心北京100029 中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室北京100088 中国科学院大学北京100029 中国有研科技集团有限公司智能传感功能材料国家重点实验室北京100049

量子计算作为未来计算技术发展的一个重要方向,在一些特定领域具有现代计算机无可比拟的强大优势。基于硅材料的金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor,MOS)量子点自旋量子比特由于拥有较长的相干时间以及与现代集成电路工艺兼容... 详细信息

量子计算作为未来计算技术发展的一个重要方向,在一些特定领域具有现代计算机无可比拟的强大优势。基于硅材料的金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor,MOS)量子点自旋量子比特由于拥有较长的相干时间以及与现代集成电路工艺兼容等优势,在近些年来获得了广泛研究,并取得了较大发展,成为了实现通用量子计算重要的候选方案之一。总结了硅MOS量子点单自旋量子比特实现方案,介绍了硅量子点量子计算的研究背景及意义,叙述目前硅MOS量子点单自旋量子比的研究进展,介绍了MOS量子点器件结构、量子点电荷输运理论、量子比特的读出、量子比特的操作、退相干的影响因素与抑制方法以及扩展与集成等方面的内容,最后讨论了硅MOS量子点自旋量子比特在实现通用量子计算方面面临的挑战与未来发展趋势。

关键词：硅量子点量子比特量子计算自旋

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基于两次时间内插的FPGA-TDC设计

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第10期64卷 1809-1817页

作者：陆江镕李文昌刘剑张天一王彦虎中国科学院半导体研究所固态光电信息技术实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 中国科学院大学集成电路学院北京100049 中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室北京100083 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

减少基于现场可编程门阵列实现的时间数字转换器(FPGA-TDC)中延迟单元的延迟时间,可以提高TDC分辨率,但是需要构建更长的抽头延迟链,使延迟单元积累更多的非线性,导致系统线性度恶化。该文在粗计数与细计数结合架构的基础上,利用Xilinx ... 详细信息

减少基于现场可编程门阵列实现的时间数字转换器(FPGA-TDC)中延迟单元的延迟时间,可以提高TDC分辨率,但是需要构建更长的抽头延迟链,使延迟单元积累更多的非线性,导致系统线性度恶化。该文在粗计数与细计数结合架构的基础上,利用Xilinx Virtex UltraScale+FPGA平台设计出一种基于两次时间内插的FPGA-TDC,并用于时间信号量化过程中的细计数阶段。通过对系统时钟进行两次内插量化,缩短了延迟链长度,减少了延迟单元非线性在延迟链中的积累,提升了系统线性度。同时,延迟链长度的缩短使TDC中温度计码编码器等模块规模更小,降低了电路实现占用的FPGA逻辑资源。实验结果表明,该FPGA-TDC的分辨率为1.72 ps,微分非线性和积分非线性的极差分别为4.49和26.55 LSB,可实现较优的系统线性度。

关键词：时间数字转换器现场可编程门阵列抽头延迟链两次时间内插

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