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第十六届全国半导体集成电路硅材料学术会议

作者：陈琳孙清清刘晗徐岩王鹏飞张卫复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室复旦大学微电子学系上海200433

本文利用先进的原子层淀积技术在Si（100）衬底上制备了HfAlO3.5高k栅介质薄膜。在等效电学厚度4.1 nm 的情况下，样品呈现优良的C-V 特性曲线，以及较小的电压滞回窗口(小于10 mV)。在100 kHz下测定了Al/HfAlO3.5/Si(100) MOS 结构电... 详细信息

本文利用先进的原子层淀积技术在Si（100）衬底上制备了HfAlO3.5高k栅介质薄膜。在等效电学厚度4.1 nm 的情况下，样品呈现优良的C-V 特性曲线，以及较小的电压滞回窗口(小于10 mV)。在100 kHz下测定了Al/HfAlO3.5/Si(100) MOS 结构电容的高频C-V 特性曲线，利用Terman方法获得了Si 禁带中央附近的界面态密度为5×1011 cm-2eV-1 到1×1012 cm-2eV-1之间，并用Hill-Coleman 测量方法进行了验证。研究了1 kHz到100 kHz HfAlO3.5 高k栅介质的频率耗散特性，发现由于寄生电阻的关系，随着频率的上升，其MOS 电容密度从0.73 μF/cm2 下降到 0.71 μF/cm2。研究表明，利用原子层淀积方法制备的HfxAlyOz复合介质材料在CMOS栅介质中有良好的应用前景。

关键词：铪铝氧介质薄膜高k栅介质原子层淀积等效电学厚度频率耗散特性寄生电阻金属氧化物半导体

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基于可信计算应用的双域椭圆曲线密码协处理器研究与实现

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微电子学与计算机 2020年第12期37卷 53-58页

作者：韩光陈光化曾为民刘晶晶上海大学机电工程与自动化学院上海200072 山东华翼微电子技术股份有限公司山东济南250101 复旦大学微电子学院专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

为了增强可信计算应用中可信平台模块(Trusted Platform Module,TPM)的安全性,设计并实现了支持双有限域的椭圆曲线密码协处理器.核心点乘运算采用倍点-点加算法,既减小了芯片的面积又保证了运算速度;通过对移位寄存器的复用,以及结合... 详细信息

为了增强可信计算应用中可信平台模块(Trusted Platform Module,TPM)的安全性,设计并实现了支持双有限域的椭圆曲线密码协处理器.核心点乘运算采用倍点-点加算法,既减小了芯片的面积又保证了运算速度;通过对移位寄存器的复用,以及结合相乘和约减过程,大幅改善模乘算法的运算效率;将模逆算法中计算(x^-1)modp改进为(y*x^-1)modp,减少了逆运算后的额外模乘运算,降低了实现的复杂度.利用SystemC对算法进行建模,并与RTL电路相配合进行自动仿真,验证了改进算法电路的正确性,提高验证效率并大大减少研发周期.

关键词：可信计算平台模块椭圆曲线密码协处理器双有限域自动仿真

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高精度高摆幅多工位ADC测试系统设计

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电子技术应用 2023年第4期49卷 44-51页

作者：王于波胡毅关媛王琨李大猛肖鹏程北京智芯微电子科技有限公司北京102200 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

基于V93000 ATE设计了一种采用外加电源升压变换模块及可变增益仪器仪表运算放大器,以解决大输入摆幅高精度多工位ADC的量产测试需求的测试方案。理论分析和测试验证结果表明,该ADC测试系统可分别产生峰峰值超过29 V的Ramp波和正弦波测... 详细信息

基于V93000 ATE设计了一种采用外加电源升压变换模块及可变增益仪器仪表运算放大器,以解决大输入摆幅高精度多工位ADC的量产测试需求的测试方案。理论分析和测试验证结果表明,该ADC测试系统可分别产生峰峰值超过29 V的Ramp波和正弦波测试信号,测试信号SNR优于105 dB、THD优于-103 dB,可以满足16 bit、±10 V甚至以上高输入摆幅多工位ADC的大批量量产测试需求。

关键词：自动测试设备 A/D转换器动态参数测试 ADC终测

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光致硅微悬臂梁形变理论研究

光致硅微悬臂梁形变理论研究

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第八届中国微米/纳米技术学术年会

作者：郭育林许谷城周嘉黄宜平鲍敏杭复旦大学专用集成电路及系统国家重点实验室微电子学系上海200433

本文研究了硅悬臂梁的光致应变效应的基本理论.从力学和半导体物理学基本理论出发,考虑了光生载流子的空间分布以及载流子表面复合,提出了一种新的光致悬臂梁弯曲的模型和计算光致应变效应引起的悬臂梁弯曲量的方法.模型更为合理的解释... 详细信息

本文研究了硅悬臂梁的光致应变效应的基本理论.从力学和半导体物理学基本理论出发,考虑了光生载流子的空间分布以及载流子表面复合,提出了一种新的光致悬臂梁弯曲的模型和计算光致应变效应引起的悬臂梁弯曲量的方法.模型更为合理的解释了光致悬臂梁弯曲的根本动力,其计算结果和实验测量结果与文献报道相比更为接近.研究为基于光致应变效应的硅悬臂梁传感器打下了理论基础.

关键词：光致应变效应微悬臂梁形变理论光生载流子传感器

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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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基于卷积神经网络可视化的侧信道泄露区间定位

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微电子学与计算机 2021年第3期38卷 1-7页

作者：谢欣宜刘帅王立辉李清俞军上海复旦微电子集团股份有限公司上海200433 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

侧信道攻击中,泄露区间的定位对进一步提升攻击效果和芯片防护产生至关重要的作用.对于基于神经网络的模板攻击,由于神经网络是黑盒模型,使得泄露区间定位成为难题.本文通过改进加权梯度类激活映射(Grad-CAM),提出一种新的可以定位功耗... 详细信息

侧信道攻击中,泄露区间的定位对进一步提升攻击效果和芯片防护产生至关重要的作用.对于基于神经网络的模板攻击,由于神经网络是黑盒模型,使得泄露区间定位成为难题.本文通过改进加权梯度类激活映射(Grad-CAM),提出一种新的可以定位功耗或电磁曲线泄露位置的方法WAvg-Grad-CAM.该方法利用梯度计算进行区间定位,计算输入曲线的不同位置对攻击成功的影响程度,从而可以准确地定位输入曲线的泄露区间.通过实验对比其他常见的可视化方法在模板攻击中的应用效果,发现其拥有曲线平滑和噪音小的优势.实验证明在泄露情况未知且不进行二阶曲线处理的情况下,即使网络成功率较低,也可以直接对带掩码实现的曲线进行精准定位.

关键词：模板攻击神经网络可视化

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原子层刻蚀技术研究进展

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微纳电子与智能制造 2019年第1期1卷 47-56页

作者：卢红亮马宏平袁光杰张卫复旦大学微电子学院专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433 上海大学机电工程与自动化学院上海200444

随着现在集成电路技术的不断发展,构成芯片的核心器件尺寸在不断地缩小,芯片的加工制造变得越来越精细。主要综述了有望在纳米级芯片器件加工过程中发挥关键作用的原子层刻蚀(ALE)技术最近几年来的研究进展。首先介绍了晶体管尺寸进一... 详细信息

随着现在集成电路技术的不断发展,构成芯片的核心器件尺寸在不断地缩小,芯片的加工制造变得越来越精细。主要综述了有望在纳米级芯片器件加工过程中发挥关键作用的原子层刻蚀(ALE)技术最近几年来的研究进展。首先介绍了晶体管尺寸进一步缩小后,在刻蚀材料的选择性和物理化学反应的原子级控制方面面临的主要挑战;接着对ALE技术的基本原理进行了详细介绍;进一步重点概括了ALE技术在应用于微电子器件中的半导体薄膜、氧化物薄膜、氮化物薄膜、金属薄膜的国内外研究成果。此外,还介绍了ALE技术应用在新型二维材料方面的进展情况。

关键词：原子层刻蚀纳米级集成电路晶体管

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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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沸石分子筛修饰的QCM类神经毒气传感器

沸石分子筛修饰的QCM类神经毒气传感器

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第八届中国微米/纳米技术学术年会

作者：杨涓涓任楠周嘉张亚红刘全黄宜平唐颐复旦大学微电子学系专用集成电路及系统国家重点实验室上海200433 复旦大学化学系上海200433

本文研究了Cu2+-Beta型纳米分子筛对类神经毒剂DMMP有机气体的敏感特性,并结合高灵敏的石英谐振微天平(QCM)研制了DMMP气体的传感器.研究结果表明,选择Cu2+-Beta纳米分子筛作为敏感膜对DMMP气体的检测灵敏度大大提高,达到14.481 1 Hz/lg... 详细信息

本文研究了Cu2+-Beta型纳米分子筛对类神经毒剂DMMP有机气体的敏感特性,并结合高灵敏的石英谐振微天平(QCM)研制了DMMP气体的传感器.研究结果表明,选择Cu2+-Beta纳米分子筛作为敏感膜对DMMP气体的检测灵敏度大大提高,达到14.481 1 Hz/lg(C/ppm).在0.2 ppm DMMP气体浓度下,传感器的响应时间和恢复时间分别为40 s和100 s,响应达到103Hz.同时经过高温和水汽吹扫脱附处理,该传感器表现了较好的重复性.

关键词：沸石分子筛 QCM DMMP 气敏传感器类神经毒剂

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原子层沉积一步法AION膜制备工艺研究及其在硅基太阳能电池上的应用

原子层沉积一步法AION膜制备工艺研究及其在硅基太阳能电池上的应...

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第十四届长三角科技论坛暨第十届华东真空学术交流会

作者：陈宏彦卢红亮杨晓峰张卫复旦大学微电子学院专用集成电路与系统国家重点实验室上海智能电子与系统研究院上海200433中国

目前,研究人员对A12O3薄膜的光伏应用研究主要集中在硅基太阳能电池的背钝化上.然而,对于A12O3作为硅基太阳能电池正面钝化膜的研究却很少.主要原因是A12O3材料的折射率较低(～1.63@550),难以在硅基太阳能电池正面形成有效的减反射作用... 详细信息

目前,研究人员对A12O3薄膜的光伏应用研究主要集中在硅基太阳能电池的背钝化上.然而,对于A12O3作为硅基太阳能电池正面钝化膜的研究却很少.主要原因是A12O3材料的折射率较低(～1.63@550),难以在硅基太阳能电池正面形成有效的减反射作用.为了克服这一问题,提出了基于原子层沉积(ALD)技术的一步法制备AlON薄膜新工艺.该工艺通过等离子增强型ALD设备(PEALD),可将反应温度降低至185℃.有别于传统ALD生长时两种前驱体交替通入的生长模式,本工作通过将两种气体前驱体(NH3、O2)同时通入反应腔,以实现N与O的同时掺杂.由图1可见,通过控制薄膜制备过程中的NH3与O2比例,所制得AION薄膜的折射率可以在1.63至2.1(@550nm)范围内连续可调,这为减反射膜系设计带来了极大便利.由图2所示,相于A1N与A12O3,经过折射率与膜厚优化后的AION膜可使硅表面的反射率在550nm处进一步降低5-8％.

关键词：氮氧化铝薄膜原子层沉积减反射性能硅基太阳能电池

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