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中国第二十届电路与系统学术年会暨2007年港澳内地电子信息学术研讨会

作者：陆金刚汪鹏君曾晓洋宁波大学电路与系统研究所浙江宁波 315211 宁波大学电路与系统研究所浙江宁波 315211 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海 201203 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海 201203

针对n变量逻辑函数在不同极性下所对应Reed-Muller(RM)电路功耗和面积不同的特点,本文对RM逻辑和整体退火遗传算法(WholeAnnealing Genetic Algorithm, WAGA)进行了深入的研究,提出了一种基于WAGA的RM电路最佳极性的搜索算法。通过对8... 详细信息

针对n变量逻辑函数在不同极性下所对应Reed-Muller(RM)电路功耗和面积不同的特点,本文对RM逻辑和整体退火遗传算法(WholeAnnealing Genetic Algorithm, WAGA)进行了深入的研究,提出了一种基于WAGA的RM电路最佳极性的搜索算法。通过对8个较大规模的MCNC Benchmark电路测试表明,该算法搜索到的最佳极性所对应的电路,与极性0时相比,功耗和面积的平均节省分别达到了90.1％和61.4％。

关键词： Reed-Muller 整体退火遗传算法极性搜索

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聚合物含量对钛酸锶钡多层膜光学性能的影响

聚合物含量对钛酸锶钡多层膜光学性能的影响

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2007年中国国际工业博览会科技论坛暨上海市激光学会2007年学术年会

作者：商景林胡古今张婷谢婧褚君浩戴宁中科院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室

钛酸锶钡(BST)是一种对环境友善的无铅型铁电氧化物。由于具有电光、声光效应以及在可见与红外光谱区高度透明和折射率随组分变化的优点,BST是制作新一代特性参数动态可调无源光子器件的理想材料。近年来由于铁电光子晶体制备技术的发... 详细信息

钛酸锶钡(BST)是一种对环境友善的无铅型铁电氧化物。由于具有电光、声光效应以及在可见与红外光谱区高度透明和折射率随组分变化的优点,BST是制作新一代特性参数动态可调无源光子器件的理想材料。近年来由于铁电光子晶体制备技术的发展促进和推动了钙钛矿结构铁电材料在光子带隙工程领域的应用。本文在简要介绍周期性铁电多层膜制备原理的基础上,以BST材料体系为代表,重点研究前驱体溶液中聚合物含量对BST介质反射镜光学性能的影响,确定最佳工艺条件,以期获得最优性能的布拉格反射镜。采用化学溶液沉积法,利用聚乙二醇(PEG)重量百分比不同的前驱体溶液,通过重复镀膜-热处理工艺,在钛酸锶单晶衬底上生长了一系列周期数相同的钛酸锶钡(BST)多层膜。所有多层膜都转化成单一的钙钛矿相。横截面的扫描电子显微镜照片表明膜系由致密BST和多孔BST膜层交替排列而成,形成周期性结构。图1给出了近周期性BST多层膜的室温反射光谱。从图上可以看到在所考察的频率范围,曲线A、B、C和D上都分别存在一个对称且具有平顶结构的高反射率带,反射率最大值都超过9 0%意味着这些BST多层膜具有良好的1D光子晶体性能。当PEG含量从0.0012mol增加到0.006 mol,反射带的中心波长从444 nm红移到470 nm,反射带的半高宽从49 nm增加到87 nm,且反射率也逐渐增加;随着PEG含量进一步提高,高反带开始向短波方向移动反射率降低,带宽减少;当PEG含量增加到0.0084mol时,BST多层膜的光学性能急剧变差(见图1中曲线E),几乎失去反射镜的作用。为了更好说明PEG含量对BST多层膜光学性能的影响,图2给出了多层膜反射带中心波长及带宽随PEG含量的变化关系。图2表明在相同转速、相同热处理状态和相同周期数的条件下,当前驱体溶液中加入的PEG量为0.006mol时,制得的BST多层膜具有最佳的光学性能。

关键词：聚合物铁电材料光子晶体反射谱光子禁带宽度

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关于纳米压印在提高发光二极管发光效率方面的研究

关于纳米压印在提高发光二极管发光效率方面的研究

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2007年中国国际工业博览会科技论坛暨上海市激光学会2007年学术年会

作者：李为军谢申齐张波陆卫上海技术物理研究所国家红外重点实验室复旦大学微电子学系专用集成电路与系统国家重点实验室

近来,随着第三代半导体材料氮化镓(GaN)的突破,InGaN基半导体已经吸引了人们的广泛注意,特别是在发光装置的应用上,例如高亮度的发光二极管(LED)和激光二极管(LD)。虽然GaN基LED已经产业化,但芯片出光效率低的问题仍没很好的解决。由于... 详细信息

近来,随着第三代半导体材料氮化镓(GaN)的突破,InGaN基半导体已经吸引了人们的广泛注意,特别是在发光装置的应用上,例如高亮度的发光二极管(LED)和激光二极管(LD)。虽然GaN基LED已经产业化,但芯片出光效率低的问题仍没很好的解决。由于衬底和外延膜的晶格不匹配效应导致LED内部存在大量地非辐射缺陷,使得GaN基LED内部光电转换效率很低,不能出射的光在LED结区转换为热能,提高了结温,使晶格震动加剧,影响了内部量子效率,也使LED的寿命大打折扣。因此,如何提高LED出光效率是发展大功率GaN基LED需要解决的关键问题。近来越来越多的技术和手段用来提高LED的出光效率,其中包括微观尺度的表面粗糙化(micro-roughening),对基底的mirco-pattern或micro-pyramid处理;也有利用布拉格反射镜(deflected Bragg reflector),或是芯片非极性面/半极性面生长技术等。而最新的研究表面,利用二维光子晶体技术能极大提升LED出光效率。传统的在晶体层光刻的方法是采用电子束微影术,搭配干刻蚀方法,但是高能电子或分子束,往往在光子晶体层的表面造成悬键,恶化有效的电子空穴对辐射结合严重的影响了LED的出光效益。纳米压印光刻技术则采用绘有纳米图案的刚性压模将基片上的聚合物薄膜压出纳米级图形,再对压印件进行常规的刻蚀、剥离等加工,能极大的降低操作工艺对器件的表面的损伤。目前,人们对纳米压印这一低成本图形转移技术的关注越来越多。本实验利用纳米压印(nano-imprinting lithography)和紫外感光的液态高分子光刻胶Su-8技术,在GaN多量子阱结构的LED基片上组装不同图案(光栅图案和Chiral图案),并初步考察了不同图案对LED出光效率的影响。通过325nm He-Cd激光的光致发光谱(PL)研究,结果发现用周期为300nm的硅栅模板压印图案的LED基片出光强度极大提高,与没通过纳米压印的基片相比,出光强度提高了将近30%。而用周期为4μm的Chiral模板压印的基片和没压印基片相比,光的强度也提高了17%左右。通过实验研究表明,利用纳米压印技术,在氮化镓(GaN)为主要材料的LED组件上,刻蚀出二维光子晶体(Photonic Crystal),能有效提高LED的发光效益。

关键词：纳米压印光刻技术 Su-8:氮化镓发光二极管

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多层薄膜微结构热应力计算

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微细加工技术 2007年第2期2卷 20-23页

作者：王锡明王军军周嘉合肥学院机械系合肥230022 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室微电子学系上海200433

建立了以制作工艺为基础、适合多层薄膜微结构的热应力的计算公式。在Stoney方程相同的条件下,验证了所建模型的准确性。所建模型应用于多层微悬臂梁结构在残余应力作用下的形变计算,与实验测量结果的对比表明,误差在10%以内,说明所建... 详细信息

建立了以制作工艺为基础、适合多层薄膜微结构的热应力的计算公式。在Stoney方程相同的条件下,验证了所建模型的准确性。所建模型应用于多层微悬臂梁结构在残余应力作用下的形变计算,与实验测量结果的对比表明,误差在10%以内,说明所建模型具有非常好的实用性,可以为多层薄膜微结构设计和优化提供理论依据。

关键词：微机电系统残余应力模拟

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一个应用于DVB-S系统双通道流水线结构A/D转换器

一个应用于DVB-S系统双通道流水线结构A/D转换器

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中国第二十届电路与系统学术年会暨2007年港澳内地电子信息学术研讨会

作者：张章谢磊李建曾晓洋郭亚炜复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203 上海微科集成电路设计有限公司上海201203

本文介绍了一个应用于DVB-S系统双通道流水线结构模数(A/D)转换器的设计。系统采用了多种技术来降低功耗:相邻两级流水线运放共享,两个通道共享参考电压/电流参考源和时钟发生器。采用片上电容的参考电压缓冲器节省了宝贵的管脚资源,节... 详细信息

本文介绍了一个应用于DVB-S系统双通道流水线结构模数(A/D)转换器的设计。系统采用了多种技术来降低功耗:相邻两级流水线运放共享,两个通道共享参考电压/电流参考源和时钟发生器。采用片上电容的参考电压缓冲器节省了宝贵的管脚资源,节约了片外元件使用数目。在和舰0.18-μm 1P6M CMOS工艺条件下,仿真表明系统的有效分辨率(ENOB)5.63bit,功耗为9.9mW/通道,远低于此分辨率下使用快闪(flash)结构及其它使用流水线结构的A/D转换器。

关键词： A/D转换器运放共享 DVB-S系统结构设计

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动静态结合排序决策的可满足性问题解决器

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计算机辅助设计与图形学学报 2006年第10期18卷 1472-1477页

作者：罗二海荆明娥尹文波周电唐璞山复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

采用冲突驱动回溯、两观察变量法等思想,静态分析和动态更新相结合的排序决策,鼓励冲突,尽早剪除不满足解空间,提高算法速度.根据变量正反文字出现次数的乘积进行初始排序,优先考虑正反文字出现次数较多变量的赋值;采用冲突驱动、动态... 详细信息

采用冲突驱动回溯、两观察变量法等思想,静态分析和动态更新相结合的排序决策,鼓励冲突,尽早剪除不满足解空间,提高算法速度.根据变量正反文字出现次数的乘积进行初始排序,优先考虑正反文字出现次数较多变量的赋值;采用冲突驱动、动态更新变量顺序、优先考虑发生冲突子句中变量的赋值,尽可能避免当前冲突.实验结果表明:与采用其他决策策略的解决器相比,文中的解决器拥有一定的速度优势.

关键词：可满足性问题 DPLL 决策冲突

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基于权重的超大规模集成电路布图规划算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2006年第7期18卷 994-998页

作者：赵长虹陈建周电周晓方孙劼复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室

针对超大规模集成电路布图规划问题各个模块的面积以及长边长度的不同,提出权重的概念,并根据各个模块权重的不同;在优化过程中以不同概率选择相应的模块,克服了原有算法以相同的概率选择各个模块的缺点,达到了更好的布图规划效果.

关键词：布图规划权重

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考虑热点及热量分布系统级芯片的测试规划

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计算机辅助设计与图形学学报 2006年第1期18卷 46-52页

作者：陈建赵长虹周电周晓方复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室ICCAD研究室上海200433 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室ICCAD研究室

在SoC的测试规划时,考虑为避免在测试过程中出现热点以及测试过程中使热量均匀分布,基于建立的问题模型得到一系列的并行测试集合,再通过Bin-Packing算法构造测试规划,并进行全局的优化.对ITC’02测试用例的实验结果表明,该方法在牺牲... 详细信息

在SoC的测试规划时,考虑为避免在测试过程中出现热点以及测试过程中使热量均匀分布,基于建立的问题模型得到一系列的并行测试集合,再通过Bin-Packing算法构造测试规划,并进行全局的优化.对ITC’02测试用例的实验结果表明,该方法在牺牲一定的测试时间的情况下,有效地控制了在测试时芯片温度的升高,从而避免出现由热量引起的一系列问题.

关键词：系统级芯片测试规划热点测试兼容图

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RSA密码算法的功耗轨迹分析及其防御措施

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计算机学报 2006年第4期29卷 590-596页

作者：韩军曾晓洋汤庭鳌复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

针对RSA密码算法的电路,提出了一种新的功耗分析攻击方法———功耗轨迹分析.该方法的基本特点是通过处理电路的功率信号,从信号的轨迹图形中获取RSA算法的敏感信息(如密钥),因此,功耗轨迹分析能够有效地攻击现有的多种形式的RSA实现方... 详细信息

针对RSA密码算法的电路,提出了一种新的功耗分析攻击方法———功耗轨迹分析.该方法的基本特点是通过处理电路的功率信号,从信号的轨迹图形中获取RSA算法的敏感信息(如密钥),因此,功耗轨迹分析能够有效地攻击现有的多种形式的RSA实现方案.同时还探讨了RSA密码电路防御攻击的措施:直接在算法中添加冗余的伪操作能够抵御功耗轨迹分析攻击,但是这会导致电路功耗增大和速度降低.进而还提出了一种将RSA算法中的伪操作随机化的新方法.该方法能够在保证电路安全性的同时又节省电路功耗和运算时间.

关键词：功耗分析攻击 RSA密码算法安全芯片抗攻击模幂

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基为16的高速Montgomery模乘法器VLSI设计

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通信学报 2006年第4期27卷 107-113页

作者：范益波曾晓洋于宇复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433

针对Tenca-Todorov-Ko?提出的基为8,按字运算的Montgomery乘法器提出了一种改进方案。该方案在不增加硬件开销的基础上采用基为16的设计,相比Tenca-Todorov-Ko?的设计,平均性能提高26%。同时,在硬件上一方面通过调整数据通路以缩短关键... 详细信息

针对Tenca-Todorov-Ko?提出的基为8,按字运算的Montgomery乘法器提出了一种改进方案。该方案在不增加硬件开销的基础上采用基为16的设计,相比Tenca-Todorov-Ko?的设计,平均性能提高26%。同时,在硬件上一方面通过调整数据通路以缩短关键路径延迟,达到时钟频率的提升;另一方面,在FIFO设计中对输入数据进行预处理,最终能节省一半的存储器开销。改进后的设计能应用于各种长度的模乘运算和RSA加密。最后,采用上述设计思想,基于0.25μmCMOS标准单元工艺,设计了一款2048bit的RSA测试芯片。该芯片在125MHz的时钟频率下做一次2048bit模幂的时间为28ms。

关键词：信息安全高速Montgomery乘法器 VLSI 密码算法

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