检索结果-内蒙古大学图书馆

工程热物理学报 2025年第4期46卷 1205-1219页

作者：李义壮郭怀新王瑞泽孔月婵陈堂胜固态微波器件与电路全国重点实验室南京210016 南京电子器件研究所南京210016

热导率是反映材料热性能的重要参数,不管是用于散热还是绝热,对材料热导率的准确测试具有重要意义。本文综述一种适应性强、测试便捷、样品制备简单、测试设备成本低的热导率测试方法—3ω法,首先介绍了利用3ω法测试热导率的基本原理;... 详细信息

热导率是反映材料热性能的重要参数,不管是用于散热还是绝热,对材料热导率的准确测试具有重要意义。本文综述一种适应性强、测试便捷、样品制备简单、测试设备成本低的热导率测试方法—3ω法,首先介绍了利用3ω法测试热导率的基本原理;然后给出不同样品测试结构下热传输数学模型的温升解析解,包括半无限大衬底、薄膜结构、多层结构和细线结构样品;介绍了各种改进的3ω法,包括对薄膜热导率各向异性的测试、可以减少无关因素影响的差分3ω法、通过热穿透深度等效的方式利用阻抗模型拟合热导率的方法,同时介绍了3ω测试技术在传感器上的应用;最后,指出3ω法测试过程中可能的误差来源,以及提升测试精度的方法。本文将有助于研究人员进行热导率测试的研究,对3ω法的设计与分析提供指导。

关键词： 3ω法热导率薄膜各向异性

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一种毫米波双面晶圆的自动化三维测试系统

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固体电子学研究与进展 2025年第1期45卷 94-101页

作者：杨进张君直朱健黄旼郁元卫闫樊钰慧王留宝南京电子器件研究所南京210016 固态微波器件与电路全国重点实验室南京210016

近年来,随着摩尔定律逐渐放缓,晶上系统(System on wafer, SoW)技术作为最热门的“超越摩尔”技术路线之一,已经成为先进封装领域的研究热点。基于晶上系统技术,将传统的毫米波收发前端阵列组件进行三维重构集成,可实现全新的轻薄化毫... 详细信息

近年来,随着摩尔定律逐渐放缓,晶上系统(System on wafer, SoW)技术作为最热门的“超越摩尔”技术路线之一,已经成为先进封装领域的研究热点。基于晶上系统技术,将传统的毫米波收发前端阵列组件进行三维重构集成,可实现全新的轻薄化毫米波晶上阵列,具有“三免”(免连接器、免电缆、免管壳封装)的颠覆性结构。本文针对毫米波晶上阵列的自动化测试需求,创新性提出一种毫米波双面晶圆测试方法,突破了多尺寸双面晶圆可靠固定、双面探针精确对准和自动切换以及扎针强度精确控制和实时调节等关键技术,在此基础上研制出毫米波双面晶圆自动测试平台,解决了毫米波收发前端晶上阵列三维测试的难点,对毫米波晶上系统的测试具有重大参考价值。

关键词：毫米波双面晶圆自动化测试三维测试测试系统

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微波等离子化学气相沉积法制备高浓度金刚石-空位色心及其性能研究

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物理学报 2025年第2期74卷 215-222页

作者：刘厚盛郭世峰陈明张国凯郭崇高学栋蔚翠豫西集团中南钻石有限公司南阳473264 中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051 河北半导体研究所固态微波器件与电路全国重点实验室石家庄050051

金刚石氮-空位(NV)色心在室温下稳定性好,电子自旋相干时间长,能被激光和微波操控,是量子探测领域最具潜力的结构.本研究采用微波等离子化学气相沉积法(MPCVD)制备具有较高氮含量的金刚石单晶,以构建高浓度NV色心.通过在前驱体气体中掺... 详细信息

金刚石氮-空位(NV)色心在室温下稳定性好,电子自旋相干时间长,能被激光和微波操控,是量子探测领域最具潜力的结构.本研究采用微波等离子化学气相沉积法(MPCVD)制备具有较高氮含量的金刚石单晶,以构建高浓度NV色心.通过在前驱体气体中掺杂不同含量的氮原子,解决了高氮条件下长时间生长金刚石单晶出现的诸多问题,制备氮含量约为0.205,5,8,11,15,36和54 ppm(1 ppm=10^(-6))的高氮金刚石单晶.初步确定了前驱体气体中氮含量与进入到金刚石单晶晶格中氮含量的关系平均约为11,氮原子在金刚石单晶中主要以聚集态氮和单个替位N+形式存在.对高氮金刚石单晶进行电子辐照,显著提升了金刚石NV色心浓度,并对辐照后NV色心材料的磁探测性能进行验证.

关键词：金刚石单晶高氮氮-空位色心傅里叶变换红外光谱磁探测

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硅基GaN功率器件与驱动集成设计

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电子技术应用 2025年第5期 15-20页

作者：严张哲周建军孔月婵南京电子器件研究所固态微波器件与电路全国重点实验室

为满足高频电源模块的应用需求，设计了一款全GaN功率芯片。芯片集成了驱动电路和300 V功率管，有效减少分立式封装所带来的寄生电感，集成化设计能够提升芯片抗噪声能力和可靠性。芯片在GaN-on-Si工艺平台进行制备，采用E/D模集成电路... 详细信息

为满足高频电源模块的应用需求，设计了一款全GaN功率芯片。芯片集成了驱动电路和300 V功率管，有效减少分立式封装所带来的寄生电感，集成化设计能够提升芯片抗噪声能力和可靠性。芯片在GaN-on-Si工艺平台进行制备，采用E/D模集成电路设计。该芯片的驱动电路在2 MHz开关频率下输出信号上升时间为4.3 ns、下降时间为3.4 ns，芯片的功率管在300 V下能够稳定工作。

关键词： GaN 功率IC 单通道 GaN-on-Si E/D模

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AI光学神经网络计算芯片发展现状及趋势

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光电子技术 2025年第1期45卷 1-9页

作者：杨卓樾钱广黄梦昊孔月婵陈堂胜南京电子器件研究所固态微波器件与电路全国重点实验室南京210016

介绍了用于人工智能的光学神经网络芯片工作原理、系统架构以及应用场景,分析了近年来国内外的研究现状,总结了关键技术和未来的发展趋势。为突破传统电子计算“功耗墙”和“算力墙”提供了全新技术路径,在人工智能领域展现出诱人的应... 详细信息

介绍了用于人工智能的光学神经网络芯片工作原理、系统架构以及应用场景,分析了近年来国内外的研究现状,总结了关键技术和未来的发展趋势。为突破传统电子计算“功耗墙”和“算力墙”提供了全新技术路径,在人工智能领域展现出诱人的应用潜力。

关键词：光计算光学神经网络人工智能

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面向3D-SiP模组的超宽带互联技术研究

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固体电子学研究与进展 2025年第2期45卷 47-53页

作者：吕嘉然阚尧刘士杰徐梦苑汤君坦成海峰南京电子器件研究所南京210016 固态微波器件与电路全国重点实验室南京210016

针对有源相控阵天线前端向低剖面、超宽带、高集成方向发展的趋势,基于三维系统级封装(Three-dimensional system-in-package, 3D-SiP)技术的TR模组成为了当前研究的热点。本文面向一种采用高温共烧陶瓷(High temperature co-fired cera... 详细信息

针对有源相控阵天线前端向低剖面、超宽带、高集成方向发展的趋势,基于三维系统级封装(Three-dimensional system-in-package, 3D-SiP)技术的TR模组成为了当前研究的热点。本文面向一种采用高温共烧陶瓷(High temperature co-fired ceramic, HTCC)技术和球栅阵列(Ball grid array, BGA)堆叠技术实现的3D-SiP TR模组,开展了三维超宽带互联结构的技术研究。对三种基础结构进行了超宽带仿真研究,在此基础上实现了组成3DSiP TR模组内部的2~18 GHz的高密度三维互联结构,并对采用该互联结构的3D-SiP TR模组进行了实物研制及测试。测试结果显示,该3D-SiP TR模组在2~18 GHz频带内反射系数≤-10 dB,插入损耗≤3.8 dB。

关键词：超宽带垂直互连高温共烧陶瓷(HTCC)技术三维系统级封装(3D-SiP)

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19~21 GHz GaAs高线性功率放大器MMIC

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电子技术应用 2025年第4期51卷 72-78页

作者：刘晓禹韩程浩阮文武郭润楠刘伶许鑫东侯泽文庄园余旭明陶洪琪南京电子器件研究所江苏南京210016 固态微波器件与电路全国重点实验室江苏南京210016

基于0.15μm GaAs高电子迁移率晶体管(pHEMT)工艺研制了一款19~21 GHz的高线性功率放大器单片微波集成电路。高峰均比信号传输场景中,功率放大器的效率和线性度对射频前端性能具有关键影响。该放大器在功放栅极级联冷模线性化电路,以补... 详细信息

基于0.15μm GaAs高电子迁移率晶体管(pHEMT)工艺研制了一款19~21 GHz的高线性功率放大器单片微波集成电路。高峰均比信号传输场景中,功率放大器的效率和线性度对射频前端性能具有关键影响。该放大器在功放栅极级联冷模线性化电路,以补偿放大器辐相失真特性,进而实现线性度和效率的提升,为克服冷模对电压敏感问题,采用片上有源稳压及温度补偿偏置电路扩展动态范围,降低大动态失真,抑制工艺离散、外部离散等带来的线性度恶化问题。测试结果表明,在19~21 GHz频带内,饱和输出功率为22.3~22.8 dBm,饱和功率附加效率为35.3%~36.5%。在19GHz、20GHz和21GHz频点,输出功率19dBm时,三阶互调失真均小于-30dBc;6dB峰均比、100MHz正交频分多路复用的64-QAM调制信号激励下,平均输出功率及对应的功率附加效率为19 dBm和27%,实现了-31.9 dBc、-33.2 dBc和-31.2 dBc的邻道功率比及4.32%、4.13%和5.3%的误差矢量幅度。

关键词：自适应稳压偏置冷模高线性砷化镓

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室温晶圆键合的金刚石基GaN HEMT制备与性能

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半导体技术 2025年第5期50卷 468-472页

作者：张栋曜周幸叶郭红雨余浩吕元杰冯志红中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051 固态微波器件与电路全国重点实验室石家庄050051

GaN作为第三代宽禁带半导体材料,具有较大的自发极化系数和压电系数,可承受高功率密度,适用于高频、高温、大功率器件。随着GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)向小型化、大功率发展,散热问题已成为制约GaN功率器件性能提升的重要因素。高热导... 详细信息

GaN作为第三代宽禁带半导体材料,具有较大的自发极化系数和压电系数,可承受高功率密度,适用于高频、高温、大功率器件。随着GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)向小型化、大功率发展,散热问题已成为制约GaN功率器件性能提升的重要因素。高热导率(2000 W·m^(-1)·K^(-1))金刚石是一种极具竞争力的新型散热材料,在解决大功率器件的散热问题方面极具潜力。针对散热问题,采用室温晶圆键合工艺制备了金刚石基GaN HEMT,并对其进行了直流特性、微波功率特性和结温测试。与传统SiC基GaN HEMT相比,金刚石基GaN HEMT的漏源饱和输出电流增大了约5%,热阻从5.04 K·mm/W降低至3.78 K·mm/W,有利于提升器件性能、延长器件寿命。本文研究结果为突破GaN功率器件性能的发展瓶颈提供了实验基础。

关键词： GaN 金刚石微波功率结温散热能力

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氧化镓肖特基二极管硼离子注入终端技术研究

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人工晶体学报 2025年第3期54卷 524-529页

作者：沈睿郁鑫鑫李忠辉陈端阳赛青林谯兵周立坤董鑫齐红基陈堂胜南京电子器件研究所中国电科碳基电子重点实验室南京210016 固态微波器件与电路全国重点实验室南京210016 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800 杭州富加镓业科技有限公司杭州311421 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子国家重点实验室长春130012

β-Ga_(2)O_(3)具有禁带宽度大和击穿场强高等优异的物理特性,被认为是制作新一代大功率、高效率电力电子器件的理想半导体材料。然而,无终端的Ga_(2)O_(3)肖特基势垒二极管(SBD)容易在肖特基电极边缘产生高峰值电场,导致器件过早击穿,... 详细信息

β-Ga_(2)O_(3)具有禁带宽度大和击穿场强高等优异的物理特性,被认为是制作新一代大功率、高效率电力电子器件的理想半导体材料。然而,无终端的Ga_(2)O_(3)肖特基势垒二极管(SBD)容易在肖特基电极边缘产生高峰值电场,导致器件过早击穿,影响其耐压特性。因此,本文提出通过对器件肖特基金属边缘进行硼(B)离子选区注入来构建埋层高阻终端,从而调控电极边缘的电场分布,以达到提升击穿电压的效果。B离子注入的能量和剂量分别为60 keV和7×1014 cm^(-2),通过仿真估算注入深度约为200 nm。采用B离子注入终端后,Ga_(2)O_(3)SBD器件的导通特性未发生明显变化,比导通电阻仍为2.5 mΩ·cm^(2)左右,而击穿电压则从429 V大幅度提升至1402 V,增幅达226%,对应的功率优值从74 MW/cm^(2)提升至767 MW/cm^(2)。通过仿真研究了器件电场分布,发现采用B注入终端后,肖特金属电极边缘的电场峰值得到显著抑制,且随着注入深度的增大而逐步下降。本工作为高性能Ga_(2)O_(3)功率器件终端结构的设计提供了新的研究思路。

关键词： β-Ga_(2)O_(3) 肖特基二极管硼离子注入边缘终端击穿电压

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MOCVD生长的外延层掺杂氧化镓场效应晶体管

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人工晶体学报 2025年第2期54卷 312-318页

作者：郁鑫鑫沈睿于含张钊赛青林陈端阳杨珍妮谯兵周立坤李忠辉董鑫张洪良齐红基陈堂胜南京电子器件研究所中国电科碳基电子重点实验室南京210016 固态微波器件与电路全国重点实验室南京210016 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子国家重点实验室长春130012 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800 杭州富加镓业科技有限公司杭州311421 厦门大学化学化工学院厦门361005

本文基于Ga_(2)O_(3)MOCVD外延材料,开展了Ga_(2)O_(3)场效应晶体管的研制和性能研究。为了降低器件的导通电阻,优化了外延层设计,将掺杂浓度提高至1×10^(18) cm^(-3)以上。通过长沟道器件提取的外延层的电子浓度和场效应迁移率分... 详细信息

本文基于Ga_(2)O_(3)MOCVD外延材料,开展了Ga_(2)O_(3)场效应晶体管的研制和性能研究。为了降低器件的导通电阻,优化了外延层设计,将掺杂浓度提高至1×10^(18) cm^(-3)以上。通过长沟道器件提取的外延层的电子浓度和场效应迁移率分别为2×10^(18) cm^(-3)和55 cm^(2)/(V·s),相应的沟道方阻为10.3 kΩ/sq。研制的栅漏间距2和16μm的Ga_(2)O_(3)MOSFET器件的比导通电阻分别为2.3和40.0 mΩ·cm^(2),对应的击穿电压分别达到458和2324 V。为了进一步提升器件的击穿电压,采用p型NiO制备栅电极,研制的Ga_(2)O_(3)JFET器件导通电阻显著增大,但击穿电压分别提升至755和3000 V以上。计算了不同栅漏间距器件的功率优值(P-FOM),发现其随栅漏间距的增加先增大后减小,其中栅漏间距为8μm的Ga_(2)O_(3)MOSFET器件获得了最高的P-FOM,达到了192 MW/cm^(2),表明MOCVD外延技术在Ga_(2)O_(3)功率器件上具有重要的应用前景。

关键词：氧化镓 MOCVD外延掺杂比导通电阻击穿电压功率优值

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