固體電子學研究與進展最新期刊目錄

寬帶雙圓極化低剖面天線及其陣列研究————作者：王磊;

摘要：本文設計了一種新型寬帶雙圓極化低剖面天線�；�于傳統雙層微帶貼片天線結構，本文在下層貼片刻蝕帶有枝節的方環形縫隙并引入短路接地柱，從而形成新的輻射模式，有效展寬了天線的帶寬及優化了圓極化特性。天線采用雙點饋電，利用3dB電橋作為饋電網絡，實現了左旋、右旋圓極化輻射方式。天線單元的10dB阻抗帶寬約為16%（1.95GHz～2.29GHz），全頻帶軸比≤1.93dB（帶寬16%），天線剖面高度約為0....

基于MOCVD的β-Ga₂O₃同質外延與Al摻異質結外延生長研究進展————作者：劉洋;何云龍;陳谷然;陸小力;鄭雪峰;馬曉華;郝躍;

摘要：β-Ga₂O₃是一種具有超寬帶隙、高臨界擊穿場強和優異的巴利加優值的半導體材料，近年來在電力電子與深紫外光電探測等領域展現出巨大的應用潛力。金屬有機化學氣相沉積（Metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD）技術憑借其高生長速率、精確的膜厚控制、優異的薄膜質量和大尺寸生長等優勢，成為未來β-Ga_2<...

碳納米管射頻晶體管及放大器電路研究————作者：趙亮;楊揚;霍帥;張勇;陸輝;汪珍勝;鐘世昌;唐世軍;孔月嬋;陳堂勝;

摘要：基于射頻電子器件級碳納米管陣列材料，研制出具備高增益、高線性特性的射頻場效應晶體管，并對其進行了S參數提取、等效電路建模及匹配電路設計，實現了單級碳納米管射頻放大器電路。該電路在9 GHz點頻增益達10.9 dB，增益1 dB壓縮點處三階交調優于-35 dBc。本文首次報道了X波段碳納米管射頻放大器電路，可為碳納米管射頻電子技術的發展提供技術參考

毫米波/太赫茲MEMS開關研究及技術進展————作者：張博;李依桐;張乃柏;宋瑞良;鄧琨;楊光耀;劉軍;

摘要：毫米波/太赫茲MEMS開關是一種采用半導體技術制造的微小型可移動器件，具有體積小、功耗低、集成度高等優點。本文首先介紹了毫米波/太赫茲MEMS開關的結構及工作原理，回顧了近年來基于固定梁式和懸臂梁式的毫米波/太赫茲MEMS開關的研究進展，指出對于低功耗的應用來說，懸臂梁式的開關要優于其他的開關設計。然后，分析了幾種典型的毫米波/太赫茲MEMS開關的重要性能指標優化方案。最后，闡述了毫米波/太赫茲M...

增強型Si基GaN HEMT的p-GaN柵特性改善研究————作者：鮑誠;王登貴;任春江;周建軍;倪志遠;章軍云;

摘要：閾值電壓和柵極漏電是評價增強型Si基p-GaN柵結構GaN HEMT器件性能的重要參數。熱應力和電應力變化會加劇器件柵極附近的電子隧穿效應，促使熱電子與器件缺陷相互作用形成界面態，進而導致柵極漏電增大和閾值電壓漂移，長時間工作會引起柵極特性退化，阻礙了GaN電力電子器件的大規模工程化應用。本文基于101.6 mm(4英寸)GaN器件工藝平臺研制了一款增強型Si基p-GaN柵結構GaN HEMT器件...

基于數字編碼的雙波束雙折疊透射陣列天線————作者：梁雅潔;杜勇機;王澤華;于映;

摘要：提出了一種基于數字編碼的雙波束雙折疊透射陣列天線。該天線由主透射面、副反射面以及喇叭饋源組成，其中主透射面能實現x極化波的全反射和y極化波的全透射，副反射面能將饋源發出的線極化波轉換為交叉極化反射波。通過合理布局，該天線能將剖面高度減小為傳統透射陣的1/4。此外，采用基于數字編碼的方式，先將陣面進行離散化編碼為M1，然后將兩個相位間隔為180°的單元按照特定梯度編碼為雙波束調制序列M2，最后把M1...

一款應用于802.11ax的5.3～7.4 GHz CMOS低噪聲放大器設計————作者：蔣欣怡;石春琦;黃磊磊;徐瓏;張潤曦;

摘要：為滿足IEEE 802.11ax應用的低噪聲和大帶寬需求，設計了一款5.3～7.4 GHz寬帶低噪聲放大器（Low noise amplifier, LNA）。采用無源變壓器作為輔路，實現噪聲抵消，在優化噪聲系數的同時不增加功耗，與未采用噪聲抵消的方案相比，噪聲系數改善0.27 dB。采用開關電容陣列，實現可調諧級間網絡，子帶帶寬和整體調諧帶寬分別為700 MHz和2.1 GHz�；�于等Q圓策略設...

應用于圖像傳感器的低功耗可編程增益放大器設計技術研究————作者：郭仲杰;胡軒瑜;郭優美;王藝哲;

摘要：為了降低超大面陣CMOS圖像傳感器芯片的平均功耗，基于開關電容放大器的工作機理，提出了一種針對圖像傳感器前端信號采集與放大模塊功耗降低的方法。研究圖像傳感器光電信號的建立特征，分析信號穩定與偏置電流之間的動態關系，提出以信號高效建立為目標的動態低功耗偏置方法。針對功耗與速度的矛盾問題，提出采用跟隨數模轉換器（Digital-to-analog converter, DAC）的預置電壓改進方法，在降...

《固體電子學研究與進展》2024年度優秀論文獲獎公告

摘要：<正>為了表彰在學術研究中取得突出成就的作者，并激勵更多學者積極展示優秀科研成果，《固體電子學研究與進展》編輯部組織了年度優秀論文評選工作，聘請專家組對2024年刊發的論文進行了嚴格的學術評審打分，共評選出10篇優秀論文，特此公告（排名不分前后）

基于PDMS錐形微結構的柔性石墨烯壓力傳感器————作者：張珈銘;李雷;宋陽;徐榮青;趙江;

摘要：為解決壓力傳感器中的高靈敏度和寬傳感范圍的平衡問題，受日常應用中光敏印章技術的啟發，采用光敏印章輔助掩模技術制作基于聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane,PDMS）錐形微結構的石墨烯壓力傳感器，并且研究了不同圓錐尺寸對壓力傳感器靈敏度的影響。結果表明，PDMS錐形結構的圓錐半徑為1.5 mm時可有效提高靈敏度，雙層PDMS錐形微結構的石墨烯壓力傳感器在0～0.5 kPa的工作范...

一種毫米波雙面晶圓的自動化三維測試系統————作者：楊進;張君直;朱健;黃旼;郁元衛;閆樊鈺慧;王留寶;

摘要：近年來，隨著摩爾定律逐漸放緩，晶上系統（System on wafer, SoW）技術作為最熱門的“超越摩爾”技術路線之一，已經成為先進封裝領域的研究熱點�；�于晶上系統技術，將傳統的毫米波收發前端陣列組件進行三維重構集成，可實現全新的輕薄化毫米波晶上陣列，具有“三免”（免連接器、免電纜、免管殼封裝）的顛覆性結構。本文針對毫米波晶上陣列的自動化測試需求，創新性提出一種毫米波雙面晶圓測試方法，突破了多...

系統封裝高速鏈路中跨層信號通路與配電網絡協同分析————作者：李濤;繆旻;

摘要：針對高速鏈路信號通路中典型的垂直過孔互連結構和配電網絡電源/地平面對的信號完整性（Signal integrity, SI）與電源完整性（Power integrity, PI）問題進行了研究，分析了其電磁耦合機理，提出了一種流程相對簡單、資源開銷小、建模效率高的協同分析方法。以在研的某型復合陶瓷SiP樣品中信號通路和配電網絡結構的設計為例，對所提出的協同分析方法的有效性進行了驗證

用于痕量物質檢測的碳基太赫茲超表面研究進展————作者：張向;王玥;

摘要：太赫茲超表面傳感技術在生物醫學檢測和疾病診斷領域具有顯著優勢，這主要得益于太赫茲波的非電離性和生物分子指紋譜特性。本文綜述了基于石墨烯和碳納米管的碳基太赫茲超表面傳感器的最新研究，重點討論了這些傳感器在提高靈敏度、特異性檢測以及構建寬帶指紋頻譜等方面的應用，包括不同局域模式下的靈敏度增強和功能材料特殊修飾的特異性檢測。具體來說，石墨烯超表面傳感器利用其高電子遷移率和線性色散關系，在太赫茲頻段內實現...

65GHz薄膜鈮酸鋰電光強度調制器————作者：顧曉文;錢廣;王琛全;戴姜平;唐杰;孔月嬋;陳堂勝;

摘要：<正>南京電子器件研究所基于自主101.6mm（4英寸）硅基絕緣體上薄膜鈮酸鋰（Lithium niobate-on-insulator,LNOI）工藝平臺設計并成功研制了LNOI電光強度調制器芯片（如圖1所示,單只芯片尺寸12.5mm×2.2mm）,研究了低損耗LNOI光波導、低應力低損耗氧化硅生長等核心工藝,突破了寬帶、低插入損耗LNOI調制器技術。調制器芯片典型插入損耗≤5dB（如圖2所示）...

基于區域劃分的多功能一體集成物理基模型————作者：王棱;毛書漫;黃磊;張波;徐躍杭;

摘要：射頻前端芯片的多功能一體化設計對晶體管模型的功能及其復用能力提出了更高的要求。然而，傳統模型無法實現多功能復用，導致模型參數提取步驟多、建模效率低。對此，本文提出了一種基于準物理區劃分（Quasi-physical zone division, QPZD）理論的多功能的器件物理基建模方法，模型具備非線性、噪聲和開關特性的表征能力。首先，本文闡述了QPZD的建模原理，分別介紹了基于QPZD的非線性、...

一種應用于5G的高隔離度雙頻MIMO天線設計————作者：段鑄;BILLAH MASUM;白茹冰;

摘要：提出了一種應用于第五代移動通信（5G）的高隔離度雙頻多輸入多輸出（multiple-input multiple-output， MIMO）天線。采用圓形單極子作為天線單元，通過在圓形輻射貼片上刻蝕C型槽來產生新的諧振，實現了天線的雙頻特性。天線單元間的邊緣間距僅為12mm(0.14 λ_L，λ_L為低頻諧振點3.5GHz處的自由空間波長)，為避免距離較近導...

化學氣相沉積合成純單層石墨烯的技術綜述————作者：徐洋健;肖潤涵;王浩敏;于廣輝;

摘要：石墨烯的各種優異性能使其在半導體領域中具有廣闊的應用前景，同時其單原子層的特殊結構使得石墨烯的層數對其各種特性有著顯著的影響。因此，高質量和層數可控的石墨烯薄膜的規模化穩定制備是實現其在微電子、光學和傳感器等領域中各種關鍵器件應用的基礎。目前，在眾多的石墨烯制備方法中，大尺寸、高質量石墨烯薄膜制備的最主要手段是化學氣相沉積法。本文綜述了近年來利用化學氣相沉積法合成純單層石墨烯連續薄膜的相關研究進展...

130萬像素數字化微光EBAPS器件及組件————作者：王東辰;徐鵬霄;王艷;伍偉;唐光華;

摘要：<正>數字化微光電子轟擊有源像素傳感器（Electron bombarded active-pixel sensor,EBAPS）是繼超二代、三代微光像增強器之后的下一代數字化微光探測核心器件。EBAPS器件兼顧了真空光電器件的低暗發射、高增益特性與半導體CMOS圖像傳感器高集成度、數字化輸出特性。適用于極低照度(10^-5 lx)探測,可滿足全天候工作(10^-5

碳基射頻電子器件研究進展————作者：潘梓澎;丁力;

摘要：碳作為自然界中含量豐富的元素，其多樣的同素異形體促進著社會科技不斷發展。特別在半導體領域，金剛石、石墨烯以及碳納米管憑借其超高的載流子遷移率和獨特的能帶結構，在高頻、高功率甚至電力電子等方面有著巨大應用前景。本文綜述了近年來碳基材料（金剛石、石墨烯和碳納米管）在射頻電子器件方面的研究進展，包括材料制備、特性分析、射頻電子器件工藝和成果等。最后，列舉了目前碳基材料在射頻方面所面臨的挑戰，并展望未來碳...

碳納米管單片三維集成電路————作者：謝雨農;張志勇;

摘要：隨著人工智能、大數據等領域的發展，對芯片算力和能效的要求越來越高。傳統的硅基芯片技術面臨功耗墻、存儲墻和尺寸縮減等限制，亟須新的溝道材料和芯片架構來推動信息電子產業的繼續向前。碳納米管（Carbon nanotube, CNT）因其優異的電學、力學和熱學性能，成為構建下一代集成電路的理想材料。本文綜述了碳納米管單片三維集成電路（Molithic three-dimmensional integra...

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