1 华中科技大学 武汉光电国家研究中心， 湖北 武汉 430074
2 华中科技大学 集成电路学院， 湖北 武汉 430074
3 国科大杭州高等研究院 物理与光电工程学院， 浙江 杭州 310024
4 中国科学院 上海光学精密机械研究所， 强场激光物理国家重点实验室， 上海 201800
热蒸发法是实现钙钛矿发光二极管商业化显示应用的可靠技术。然而，热蒸发沉积的钙钛矿薄膜的PLQY经常较低，并且钝化手段不如溶液法丰富。本文报道了一种通过原位共蒸技术将钝化剂引入钙钛矿层的方法，这种方法能够钝化真空沉积钙钛矿中的缺陷，增强辐射复合，并提高钙钛矿的PLQY。氧膦基团与不饱和位点形成配位络合，钝化了钙钛矿的晶界缺陷，并抑制了带尾态缺陷。基于最佳比例的钙钛矿薄膜所制备的LED器件表现出最大6.3%的EQE，最大亮度为35 642 cd/m2。更进一步地，基于全真空的器件制备工艺，获得了最大EQE为5.0%的312 ppi高分辨率PeLEDs。总之，本文为热蒸发PeLEDs的缺陷钝化提供了有用的指导，证明热蒸发PeLEDs在效率和亮度提升方面具有巨大潜力，并具备商业化前景。
钙钛矿发光二极管 热蒸发 缺陷钝化 像素化 perovskite light-emitting diodes thermal evaporation defect passivation patterning
1 中国科学院上海光学精密机械研究所 强场激光物理国家重点实验室，上海 201800
2 国科大杭州高等研究院 物理与光电工程学院，浙江 杭州 310024
3 中国科学院大学 材料与光电研究中心，北京 100049
4 华中科技大学 光学与电子信息学院，湖北 武汉 430074
准二维Ruddlesden?Popper（R?P）卤化物钙钛矿具有优越的光电特性，在太阳能电池、发光二极管、激光器等光电器件中受到广泛关注，但严重影响载流子的弛豫和传输特性的激子?声子之间的相互作用还未得到充分揭示。与广泛研究的三维钙钛矿结构相比，准二维钙钛矿存在天然形成的量子阱结构，具有更大的激子结合能，激子效应更加明显，但对其激子?声子相互作用的研究仍然较少。因此，我们通过溶液法制备了准二维R?P型钙钛矿（PEA）2Csn-1PbnBr3n+1薄膜，其增益系数高达~1 090.62 cm-1，获得了低阈值（~12.48 μJ/cm2）的放大自发辐射。基于此，我们通过变温荧光光谱（77~300 K）和瞬态吸收光谱技术研究了（PEA）2Csn-1PbnBr3n+1薄膜随温度变化的发光特性，以阐述其内部的激子?声子相互作用对其发光性能的影响。发现在低温域内（77~120 K），由激子?声子相互作用引起的带隙变化相对较弱，晶格热膨胀占主导地位；随着温度升高，激子?声子相互作用对带隙变化产生较大影响。另一方面，激子?声子相互作用会促使发光光谱线宽加宽，但我们在77~120 K的温度范围内观察到了反常线宽变窄现象，这归因于由局域化效应引起的多量子阱中的能量转移机制；直到120 K之后，激子?声子相互作用引起的谱线加宽才足以逆转这一趋势。本文对准二维钙钛矿的激子?声子相互作用的研究对于提高准二维钙钛矿光学性能及其发光应用具有指导价值。
激子-声子相互作用 准二维钙钛矿 光谱加宽 局域化效应 exciton-phonon interaction quasi-2D perovskite spectral broadening localization effects
1 中国科学院 微电子研究所, 北京 100029
2 中国科学院 硅器件技术重点实验室, 北京 100029
3 中国科学院大学, 北京 100049
对高速ADC的测量技术进行了分析研究, 提出了基于高速ADC AD9433的测量方案。系统阐述了两类模拟输入驱动电路原理, 详细介绍了两种模拟驱动电路和时钟电路抖动的分析方法。将上述理论分析应用于AD9433测量方案, 测量结果证明了上述理论分析的正确性。
高速ADC 测量 模拟驱动电路 时钟抖动 high speed ADC measurement analog input driving circuit clock jitter
1 中国科学院 微电子研究所, 北京 100029
2 中国科学院 硅器件技术重点实验室, 北京 100029
3 中国科学院大学, 北京 100049
采用静态输入检测技术, 提出并实现了一个模数转换器(ADC)单粒子效应评估测试系统。该系统基于面向仪器系统的外围组件互联扩展平台(PXI)搭建。利用PXI触发模式控制模块化仪器的高速响应, 并采用实时判决的方法对ADC输出数据进行监测。基于该系统对一种自主研发的10位25 MS/s ADC进行单粒子效应辐照试验。试验结果表明, 该系统能够准确、高效评估ADC抗辐照性能, 为抗辐照ADC的加固设计提供支撑平台。
单粒子效应 ADC ADC SEE PXI PXI
1 中国科学院 微电子研究所, 北京 100029
2 中国科学院 硅器件技术重点实验室, 北京 100029
3 中国科学院大学, 北京 100049
分析了加扰技术改善ADC性能的基本原理, 通过选择合适的扰动信号注入到理想量化器模型中进行仿真, 验证了加扰技术能够随机化量化误差的周期性三角形分布。在加扰技术的实际应用中, 首先基于10 bit 25 MS/s Pipelined ADC模型完成加扰仿真, 仿真得到ADC的SFDR由7469 dB提高到了85 dB。然后对两种ADC芯片进行加扰实验, 该加扰技术使两种ADC芯片的SFDR分别提高了829 dB和597 dB。理论仿真和实验验证了加扰技术可以明显提高ADC的SFDR, 为后期ADC内部集成加扰电路模块做好了准备工作。
加扰 量化误差 dither ADC ADC quantization error SFDR SFDR
1 中国科学院大学， 北京 100049
2 中国科学院 微电子研究所， 北京 100029
3 中国科学院 硅器件技术重点实验室， 北京 100029
对90 nm PDSOI MOSFET的热阻进行了提取与研究。以H型栅MOSFET为研究对象，将源体二极管作为温度敏感器，通过测量源体结电流与器件温度的关系以及源体结电流与器件功率的关系，获得MOS器件功率与器件温度的关系，从而获取MOS器件热阻值。实验结果表明，该工艺下PMOS器件的热阻比NMOS器件大，其原因是PMOS体区掺杂浓度比NMOS高，而掺杂浓度越高，导热性越差，热阻就越大；H型栅器件的归一化热阻随沟道宽度的增加而增大，其原因是随着沟道宽度的增加，体引出区域对器件导热的贡献变小；热阻随环境温度的上升而减小，其原因是二氧化硅埋氧层的导热率随温度的升高而增大。
部分耗尽SOI 自加热效应 热阻 源体二极管法 H型栅 PDSOI self-heating effect thermal resistance the method of source-body diode H-gate
1 中国科学院 微电子研究所， 北京 100029
2 中国科学院 硅器件技术重点实验室， 北京 100029
3 中国科学院大学， 北京 100049
研究了低阈值电压(LVT)结构的28 nm超薄体全耗尽绝缘体上硅(FD-SOI)MOSFET的高温下特性。在300 ℃下对器件进行测试，将FD-SOI与部分耗尽(PD)SOI进行参数对比。结合理论分析，证明了高温下超薄体FD-SOI具有比PD-SOI更低的阈值电压漂移率和亚阈值摆幅。在300 ℃高温下工作时，SOI MOSFET的参数发生退化，阈值电压减小，泄漏电流增加，栅极对沟道电流的控制能力大大减小。超薄体FD-SOI的设计可使器件的高温性能更加稳定，将电路的工作温度提高到300 ℃。
高温器件 阈值电压 亚阈值摆幅 超薄体FD-SOI high temperature device threshold voltage subthreshold slope ultra-thin-body FD-SOI
Wuhan National Laboratory for Optoelectronics (WNLO), School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
X-ray detection is of great significance in biomedical, nondestructive, and scientific research. Lead halide perovskites have recently emerged as one of the most promising materials for direct X-ray detection. However, the lead toxicity remains a worrisome concern for further commercial application. Great efforts have been made to search for lead-free perovskites with similar optoelectronic properties. Here, we present a lead-free oxide double perovskite material Ba2AgIO6 for X-ray detection. The lead-free, all-inorganic nature, as well as the high density of Ba2AgIO6, promises excellent prospects in X-ray applications. By employing the hydrothermal method, we successfully synthesized highly crystalline Ba2AgIO6 powder with pure phase. Furthermore, we prepared Ba2AgIO6 wafers through isostatic pressure and built X-ray detectors with Au/Ba2AgIO6 wafer/Au photoconductive structure. The as-prepared X-ray detectors showed a sensitivity of 18.9 μC/(Gyair·cm2) at 5 V/mm, similar to commercial α-Se detectors showcasing their advantages for X-ray detection.
oxide double perovskite lead-free X-ray detection Frontiers of Optoelectronics
2021, 14(4): 473–481
1 北京交通大学 电子信息工程学院，北京 100044
2 中国科学院微电子研究所，北京 100029
3 中国科学院硅器件技术重点实验室，北京 100029
4 中国原子能科学研究院 核物理研究所，北京 102413
5 国防科技工业抗辐照应用技术创新中心，北京 102413
基于中科院微电子所自主研发的V58300硬件平台，设计实现了一种集成电路功能测试系统。该系统包含上位机与下位机两部分，通过在上位机实时更改测试系统相关I/O的定义和输入的测试向量文件，即可自动完成对各种运行频率在25 MHz及以下，I/O数量在48位及以下双列直插(DIP)封装集成电路的功能测试，实现了测试系统的通用化和低成本化。最后通过实验证明本测试系统可以有效地对相关芯片进行功能测试。
现场可编程门阵列 集成电路测试 测试向量 功能测试 Field Programmable Gate Array integrated circuit test test vector function test 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(3): 537
1 中国科学院 a.微电子研究所
2 b.硅器件技术重点实验室, 北京 100029
3 中国科学院大学微电子学院, 北京 100029
为满足种类繁多、功能复杂集成电路的单粒子效应评估需求, 克服目前国内地面单粒子辐照实验环境机时紧张、物理空间有限等方面的限制, 设计实现了一款高效通用的集成电路单粒子效应测试系统。创新性地采用旋转立体垂直结构, 包含一个多现场可编程门阵列 (FPGA)电测试平台、运动控制分系统和被测器件装载板。便携式箱体结构仅需 3个 DB9接口即可完成所有与外界连线; 基于 LabVIEW实现上位机交互界面, 界面友好; 基于多 FPGA平台实现下位机测试程序, 灵活可扩展, 通用性强。可实现 8种 300及以下管脚集成电路的一次安装、自动切换和 10°~90°的角度辐射。实时监控并后台记录翻转数据、翻转时间、电路状态等细节信息, 测试频率可达 100 MHz。已通过专用集成电路 (ASIC)、静态随机存取存储器 (SRAM)、控制器局域网络 (CAN)接口电路等集成电路的多次实测, 验证了该系统的可靠性及其高效稳定、集成度高、安装调试方便等特点。
单粒子效应测试系统 旋转结构 角度辐射 虚拟仪器 Single Event Effect test system rotatingstructure angle radiation test virtual instrument 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(2): 347
