半導(dǎo)體技術(shù)最新期刊目錄

硅通孔互連結(jié)構(gòu)熱-機械可靠性研究進展————作者：董子萱;倉冬青;趙繼聰;孫海燕;張凱虹;

摘要：高性能計算（HPC）和物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的高速發(fā)展推動了封裝技術(shù)的進步，對更高集成度和更小型化電子設(shè)備的需求日益旺盛。傳統(tǒng)的2D封裝技術(shù)在滿足市場對芯片高性能和功能多樣化方面顯露出局限性，而2.5D封裝作為一項補充技術(shù)，已成為提升芯片性能和集成度的重要解決方案之一。因此，硅通孔（TSV）作為2.5D封裝中的核心組成部分，其互連結(jié)構(gòu)的可靠性對2.5D封裝的性能和壽命有直接影響。以TSV的制作工藝及其潛...

強韌一體性Cu/Sn/Ag致密三維網(wǎng)絡(luò)狀接頭結(jié)構(gòu)設(shè)計與制備————作者：張宏輝;徐紅艷;張煒;劉璇;

摘要：為滿足大功率電力電子器件耐高溫、高可靠性芯片焊接需求，解決Cu/Sn/Ag體系瞬態(tài)液相擴散焊接（TLPS）接頭脆性大、韌性不足、孔隙率高等問題，通過電鍍高純度Cu@Sn核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合粉末，物理氣相沉積鍍覆Ag層，研究了Sn鍍層厚度對接頭強度和孔隙率的影響、Ag鍍層厚度對TLPS接頭抗氧化性能和韌性的影響。結(jié)果表明，電鍍Sn層厚度為2～3 μm時接頭本體相孔隙率最低，抗拉強度達到86 MPa；Cu/S...

一種基于數(shù)字修調(diào)的高精度運算放大器————作者：張益翔;李文昌;阮為;賈晨強;張子歐;張?zhí)煲?劉劍;

摘要：設(shè)計并實現(xiàn)了一款基于數(shù)字修調(diào)技術(shù)的高精度運算放大器，其整體電路包括偏置電路、放大器電路、數(shù)字修調(diào)電路以及靜電放電（ESD）保護電路。放大器的輸入差分對管工作在亞閾值區(qū)，偏置電流設(shè)計為正溫度系數(shù)(PTAT)電流，使得放大器輸入級具有恒跨導(dǎo)。提出了一種失調(diào)電壓修調(diào)結(jié)構(gòu)，通過共模檢測模塊判斷產(chǎn)生失調(diào)的差分對管，并由熔絲陣列控制數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生對應(yīng)的補償電流，實現(xiàn)對差分對管電流的精確補償，并有效減小失調(diào)電...

柔性銅鋅錫硫硒薄膜太陽能電池研究進展————作者：花浩;孫孿鴻;趙宇;龐楚瀧;

摘要：銅鋅錫硫硒(Cu₂ZnSn（S，Se）₄，CZTSSe)具有組成元素豐富、環(huán)境友好和理論光電轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點，是一種具有大規(guī)模應(yīng)用潛力的新型光伏材料。相比剛性襯底，柔性CZTSSe薄膜太陽能電池具有質(zhì)輕和可彎折的獨特優(yōu)勢，在光伏建筑一體化、柔性可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。從柔性襯底、殘余應(yīng)力、制備方法、摻雜、界面工程等方面對柔性CZTSSe薄膜太陽...

SiC MOS電容氧化層界面缺陷鈍化效果分析方法————作者：胡燦博;劉俊哲;劉起蕊;尹志鵬;崔鵬飛;王德君;

摘要：SiC MOS器件的柵氧界面缺陷嚴重影響其性能。采用X射線光電子能譜（XPS）和二次離子質(zhì)譜（SIMS）技術(shù)，識別了SiC MOS電容中的SiO_xC_y和C—C缺陷及其元素分布，并結(jié)合文獻數(shù)據(jù)確定了這些缺陷的能級位置，同時計算了其相應(yīng)的時間常數(shù)。研究表明，這些缺陷的形成與氧元素缺乏密切相關(guān)，氧原子或離子因具有較強的穿透性，可有效消除這些缺陷。為優(yōu)化樣品性能...

一種基于兩步式SAR ADC架構(gòu)的智能溫度傳感器————作者：曹亦棟;陳雷;初飛;李建成;張健;李全利;

摘要：針對高速接口芯片的局部結(jié)溫監(jiān)測問題，設(shè)計了一種基于兩步式逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR ADC）的片上智能溫度傳感器，該傳感器可配合上位機實現(xiàn)對全芯片溫度的實時監(jiān)測，并輸出數(shù)字溫度碼。電路對橫向pnp三極管的基極-發(fā)射極電壓進行采樣，通過溫度監(jiān)測模塊進行量化比較。電路采用了兩步式SAR ADC進行10 bit數(shù)字溫度碼的轉(zhuǎn)換輸出，兩步式SAR ADC通過調(diào)節(jié)電阻陣列實現(xiàn)粗量化，調(diào)節(jié)比較器輸入管陣列進...

可調(diào)諧MEMS-VCSEL微橋梁制備及其應(yīng)力的影響————作者：朱魯江;孫玉潤;張琪;于淑珍;董建榮;

摘要：針對微電子機械系統(tǒng)（MEMS）的垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）中靜電驅(qū)動微橋梁結(jié)構(gòu)制備工藝開展研究，旨在制備平直的懸空微橋梁結(jié)構(gòu)，并通過工藝優(yōu)化提高其可靠性。利用干法刻蝕和濕法腐蝕相結(jié)合的方法刻蝕Ge犧牲層，這種方法既能夠防止?jié)穹ǜ�蝕橫向刻蝕過多，還可以提高Ge和底部電極Ti的刻蝕比。通過XeF₂氣體干法刻蝕去除剩余的Ge以釋放微橋梁結(jié)構(gòu)，避免濕法腐蝕釋放造成的微橋梁結(jié)構(gòu)與...

金-鋁鍵合界面空洞生長動力學研究————作者：陳柏雨;王波;可帥;黃偉;劉崗崗;潘開林;

摘要：為探究金-鋁鍵合界面處空洞的演化與焊盤厚度的關(guān)系，通過實驗、仿真模擬和理論分析相結(jié)合的方法對金絲和鋁焊盤鍵合點空洞的生長進行了研究。實驗結(jié)果表明，2～3 μm厚Al/0.5%Cu鋁焊盤上采用99.99%金絲鍵合的樣品在300 ℃下貯存24 h后，鍵合界面處產(chǎn)生的空洞數(shù)量與鋁焊盤厚度呈正相關(guān)關(guān)系，該結(jié)果與基于編程軟件的元胞自動機仿真預(yù)測結(jié)果高度一致。空洞的形成規(guī)律符合引入濃度梯度后的金屬擴散理論，即...

超寬禁帶半導(dǎo)體Ga₂O₃功率器件、紫外光電器件的新進展————作者：趙正平;

摘要：在電動汽車等綠色能源應(yīng)用和發(fā)展的帶動下，寬禁帶半導(dǎo)體材料SiC、GaN電力電子產(chǎn)業(yè)成為新一代產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主流，而有可能成為下一代電力電子學發(fā)展的超寬禁帶半導(dǎo)體材料金剛石、Ga₂O₃和AlN已成為目前前瞻性的科研熱點，其中Ga₂O₃在這三種半導(dǎo)體材料中具有單晶尺寸發(fā)展最快、成本最低和功率二極管性能已接近工程化等特點...

一種TTL電平控制的間接加熱式相變材料射頻開關(guān)————作者：劉宗岱;廖龍忠;趙慧豐;陳南庭;何慶國;

摘要：研制了一款晶體管-晶體管邏輯(TTL)電平控制的GeTe材料相變射頻開關(guān)芯片。該芯片采用間接加熱方式設(shè)計，使用高阻硅作為襯底材料、鎢金屬層作為間接加熱微結(jié)構(gòu)、AlN材料作為阻擋層，以提高熱傳導(dǎo)效率，并使用CAD優(yōu)化結(jié)構(gòu)尺寸；選擇合適的電源控制芯片控制脈沖信號的幅度和寬度，將開啟和關(guān)斷脈沖分別降低到了3.3 V/500μs和5.0 V/100μs。測試結(jié)果表明，開關(guān)芯片的開關(guān)電阻比為1.86×10～...

基于改進YOLOv8網(wǎng)絡(luò)模型的芯片BGA缺陷檢測————作者：陳澍元;王鳴昕;趙嘉寧;蔣忠進;

摘要：為提高芯片球柵陣列(BGA)缺陷檢測的精度和效率，提出一種基于改進YOLOv8網(wǎng)絡(luò)模型的芯片BGA缺陷檢測方法。該方法以常規(guī)YOLOv8網(wǎng)絡(luò)模型為基礎(chǔ)，在骨干網(wǎng)絡(luò)中引入雙層路由注意力(BRA)機制，以增強模型捕捉長程依賴和復(fù)雜特征的能力；在檢測頭網(wǎng)絡(luò)中引入雙標簽分配策略，從而省略耗時的非極大值抑制(NMS)運算，以提高模型檢測速度；此外，引入Focaler-Wise IoU邊框回歸損失函數(shù)，以提高...

塑封SiC功率器件在高溫損耗功率下的熱應(yīng)力和斷裂分析————作者：傅朝;王珺;

摘要：塑封SiC功率器件是新能源汽車電力電子技術(shù)的核心，其在高溫環(huán)境、高功率下工作的可靠性是關(guān)鍵問題。對具有頂部散熱結(jié)構(gòu)的塑封SiC功率器件，考慮高溫環(huán)境下芯片的損耗功率，利用有限元分析(FEA)研究了熱應(yīng)力分布，并采用虛擬裂紋閉合技術(shù)(VCCT)分析了塑封器件的界面斷裂問題。結(jié)果表明，塑封器件熱應(yīng)力集中在芯片和焊料層界面，較薄的芯片和適當增厚的焊料層可有效降低界面的斷裂風險；當預(yù)裂紋長度超過100μm...

埋入式晶圓級封裝芯片翹曲有限元仿真及參數(shù)敏感性分析————作者：吳道偉;李賀超;李逵;張雨婷;代巖偉;秦飛;

摘要：作為系統(tǒng)級封裝(SiP)的關(guān)鍵技術(shù)之一，芯片埋置技術(shù)在提高I/O接口數(shù)量方面發(fā)揮著重要作用。伴隨加工工藝溫度變化，埋置芯片產(chǎn)生一定程度的翹曲，導(dǎo)致后續(xù)鋪層的破損，使產(chǎn)品良率降低。針對埋入式晶圓級封裝芯片在加工過程中的翹曲行為進行了模擬和研究。采用均勻化等效建模進行了有限元模擬，并結(jié)合輸入?yún)��?shù)變化和正交實驗分析，研究了材料的彈性模量對芯片翹曲的影響。研究結(jié)果表明，芯片粘結(jié)薄膜(DAF)和鈍化層(PL...

故障電壓誘發(fā)的功率模塊溫升規(guī)律————作者：劉瑋琳;霍思佳;樂應(yīng)波;楊程;崔昊楊;

摘要：故障電壓引發(fā)的功率畸變誘發(fā)絕緣柵雙極晶體管(IGBT)結(jié)溫瞬變，但此過程的普遍規(guī)律、關(guān)聯(lián)機制尚未明確，限制了故障電壓穿越期變流器中IGBT熱管理策略的針對性與有效性。通過模擬多種電壓故障場景，探究了故障電壓誘發(fā)的機網(wǎng)兩側(cè)變流器功率模塊溫升規(guī)律，梳理了故障電壓條件下IGBT結(jié)溫演化過程，明確了故障電壓與IGBT結(jié)溫的關(guān)聯(lián)機制。研究結(jié)果表明，結(jié)溫峰值與電壓跌落程度呈顯著正相關(guān)，電壓驟降引發(fā)轉(zhuǎn)子電流劇增...

晶圓鍵合GaAs/InGaAs雙結(jié)太陽電池————作者：蔣卓宇;李娟;孔祥力;代盼;孫強健;

摘要：為了避免直接外延生長引起晶格失配問題，利用晶圓鍵合技術(shù)開發(fā)了GaAs/InGaAs雙結(jié)太陽電池。采用金屬固態(tài)源分子束外延(MBE)生長方法，在GaAs襯底上生長GaAs頂電池，在InP襯底上生長InGaAs底電池。通過晶圓鍵合技術(shù)將這些子電池鍵合在一起，制備了晶圓鍵合GaAs/InGaAs雙結(jié)太陽電池。測試結(jié)果顯示，通過晶圓鍵合技術(shù)制備的雙結(jié)太陽電池具有較低的電損耗，在聚光下獲得了超過31.7%的...

175 ℃反激式高溫直流開關(guān)電源設(shè)計————作者：劉建國;楊依忠;丁瀚;

摘要：為滿足極限環(huán)境下電源系統(tǒng)小型化、耐高溫、高可靠性的要求，設(shè)計了一種基于單端反激拓撲的隔離型直流穩(wěn)壓電源。針對傳統(tǒng)印刷電路板（PCB）高溫電源體積大、散熱差的局限性，采用厚膜工藝，優(yōu)選高液相點焊接材料，優(yōu)化殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計，以達到充分散熱效果。選用TI公司的UC1843高溫型脈寬調(diào)制器作為主控芯片，控制輸出高頻脈沖驅(qū)動功率開關(guān)管，通過變壓器功率變換把能量傳遞到次級。測試結(jié)果表明，該電源模塊的轉(zhuǎn)換效率在滿...

基于查找表均衡的高速SerDes發(fā)送端設(shè)計————作者：陶保明;張春茗;任一凡;戢小亮;

摘要：為使高速串行器/解串器（SerDes）發(fā)送端具有更大的均衡靈活性，采用UMC 28 nm CMOS工藝設(shè)計了一種基于數(shù)字信號處理（DSP）-數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）結(jié)構(gòu)的高速SerDes發(fā)送端。通過將發(fā)送端中前饋均衡功能以查找表（LUT）形式集成至DSP中，靈活應(yīng)對了信道高頻損耗嚴重和信號完整性問題，并簡化了全定制電路設(shè)計的復(fù)雜度；其主體結(jié)構(gòu)包括DSP、溫度編碼器、重定時器、32:4多路復(fù)用器（MUX...

橫向結(jié)構(gòu)壓接IGBT動態(tài)測試平臺設(shè)計及其寄生電感抑制————作者：袁文遷;季一潤;楊敏祥;槐青;袁茜;郝震;劉鐵城;

摘要：傳統(tǒng)的縱向結(jié)構(gòu)壓接IGBT（PPI）測試平臺的疊層母排區(qū)域互感較強，但PPI與回流銅排的互感較弱，同時無法對被測和陪測器件分別施加不同的機械壓力和溫度。針對這一問題，研制了一種新型橫向結(jié)構(gòu)測試平臺，通過改變IGBT周邊區(qū)域電流分布，增強互感，使該區(qū)域寄生電感值降低了36.9%，有效降低了回路總寄生電感值。且通過將被測IGBT和陪測器件并排布置，可以實現(xiàn)對被測IGBT和陪測續(xù)流二極管（FWD）施加不...

IGBT相變冷板的設(shè)計和數(shù)值模擬————作者：潘子升;周俊屹;余時帆;胡桂林;

摘要：針對絕緣柵雙極晶體管（IGBT）模塊散熱中功率密度高且散熱負荷隨工況變化的問題，基于制冷劑對流散熱和蒸發(fā)潛熱的微通道沸騰相變散熱技術(shù)可對IGBT芯片進行有效散熱，建立了三維、偽瞬態(tài)算法穩(wěn)態(tài)和體積分數(shù)法（VOF）相變的綜合數(shù)學模型。研究了R1233zd、R1234ze、R134a三種相變制冷劑在單塊IGBT微通道沸騰相變散熱器中的散熱性能；在單塊的基礎(chǔ)上進行了多片IGBT串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)三種不同流...

全溶液法制備PAA/SU-8雙層電介質(zhì)OFET及其性能————作者：江紫玲;朱睿;張婕;

摘要：有機場效應(yīng)晶體管（OFET）因其低成本和優(yōu)異的可兼容特性，是柔性電子領(lǐng)域的重要器件。通過構(gòu)建聚丙烯酸（PAA）/SU-8雙層介電結(jié)構(gòu)，結(jié)合全溶液法制備了基于6，13-雙(三異丙基硅烷基乙炔基)（TIPS）-并五苯半導(dǎo)體層的OFET。通過原子力顯微鏡（AFM）和接觸角測量儀分析表面特性，PAA/SU-8雙層薄膜均方根（RMS）粗糙度（0.284 nm）較純PAA薄膜（2.77 nm）顯著降低，表面接...

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