摘要 — 在本信中,我们介绍了一种适用于高速采样系统的基于磷化铟 (InP) 双异质结双极晶体管 (DHBT) 技术的 24 GSa/s、> 20 GHz 宽带跟踪保持放大器 (THA)。在所提出的方法中,输入级的输出极点被发射极电容/电阻衰减产生的零点抵消,从而扩展了带宽而没有压降。引入了输出级 V be 调制补偿技术以减少失真。单片微波集成电路 (MMIC) 原型仅占用 0.69 mm 2 ,实验结果表明它具有从直流到 22.3 GHz 的 0.112–f T 带宽,比使用 InP 技术的任何报道的紧凑型 THA 解决方案都要宽。此外,在 24 GSa/s 采样率下,无杂散动态范围 (SFDR) 优于 42 dB,总谐波失真 (THD) 小于 − 25 dBc。THA 功耗仅为 374 mW,是 InP 技术中报告的最低直流功耗之一。
圣巴巴拉红外公司 (SBIR) 正在生产高性能 1,024 x 1,024 大尺寸电阻发射阵列 (LFRA),用于下一代红外场景投影仪 (IRSP)。LFRA 要求是通过与三军红外场景投影仪工作组的密切合作以及通过 OSD 中央 T&E 投资计划 (CTEIP) 和第一阶段美国海军小型企业创新研究 (SBIR) 合同赞助的详细贸易研究而制定的。CMOS 读入集成电路 (RIIC) 由 SBIR 和 Indigo Systems 根据小型企业创新研究 (SBIR) 合同设计。性能和功能包括 750 K MWIR 最大表观温度、5 毫秒 (10-90%) 辐射上升时间、200 Hz 全帧更新和 400 Hz 窗口模式操作。 2002 年中期将制造并分析 10 个 8 英寸 CMOS 晶圆,随后在 2002 年末制造发射器。本文讨论了阵列性能、要求流程、阵列设计、2 x 2 英寸 CMOS 设备的制造以及后续 RIIC 晶圆测试和发射器像素制造的计划。
由于高发射极掺杂的影响,传统发射极双极晶体管的电流增益受到限制。理论上,通过使用非常小的基极宽度和高发射极掺杂密度,传统发射极晶体管可以获得更高的增益。然而,增加发射极掺杂会降低带隙并增加少数载流子复合 [1]。结果是发射极注入效率降低,电流增益没有实际改善 [2]。增加发射极掺杂还会产生有害影响,降低发射极-基极击穿电压 (BVebo) 并增加发射极-基极结电容 [3]。与传统发射极相关的另一个问题是缩放。当发射极结深度低于 0.2 微米时,少数载流子扩散长度变得大于发射极,这进一步降低了电流增益 [4]。使用多晶硅作为发射极是避免这些问题的一种方法。
推导了采用负电子亲和力 NEA 金刚石发射极电极的真空热电子能量转换装置 TEC 的空间电荷限制输出电流模式的理论。该理论通过假设电子表现为无碰撞气体并自洽地求解 Vlaslov 方程和泊松方程而发展。讨论了该理论的特殊情况。执行计算以在各种条件下模拟具有氮掺杂金刚石发射极材料的 TEC。结果表明,NEA 材料在输出功率和效率方面优于类似的正电子亲和力材料,因为 NEA 降低了发射极的静电边界条件,从而减轻了负空间电荷效应。© 2009 美国真空学会。DOI:10.1116/1.3125282
带有 CoSi 2 栅极电极的高性能 MOS 隧道阴极 T. Sadoh、Y. Zhang、H. Yasunaga、A. Kenjo、T. Tsurushima 和 M. Miyao 九州大学电子系 6-10-1 Hakozaki,福冈 812-8581,日本 电话:+81-92-642-3952 传真:+81-92-642-3974 电子邮件:sadoh@ed.kyushu-u.ac.jp 1. 简介 高稳定性低电压工作的微阴极是真空微电子学和先进平板显示技术中不可或缺的一部分。到目前为止,已经对具有金属-绝缘体-金属 (MIM) 结构 [1] 和金属氧化物半导体 (MOS) 结构 [2-4] 的隧道阴极进行了研究。Yokoo 等人。报道了具有 Al 或 n + 非晶硅 (a-Si) 栅极的 MOS 隧道阴极的工作特性 [2, 3]。具有 Al 栅极的阴极的发射效率高,但 Al/SiO 2 界面不稳定。另一方面,具有 a-Si 栅极的阴极的 a-Si/SiO 2 界面稳定。然而,a-Si 栅极的电阻相对较高,发射效率较低。因此,迫切需要提高阴极的发射效率和寿命。为了提高它们,需要具有低电阻和稳定电极/氧化物界面的高质量薄栅极电极。CoSi 2 是电阻最低的硅化物之一,具有化学和热稳定性。因此,预计采用 CoSi 2 作为栅极材料将提高阴极的性能。在这项研究中,研究了具有 CoSi 2 栅极的隧道阴极的工作特性,并证明了薄 CoSi 2 膜可以提高发射效率和寿命。这是关于具有 CoSi 2 栅电极的 MOS 隧道阴极的首次报道。2. 实验步骤所用衬底是电阻率为 10 Ωcm 的 n 型 Si。通过湿法氧化生长 160nm 厚的场氧化物。去除具有 0.3mm 2 的圆形栅极图案的氧化物后,通过干氧化在 900 ℃持续 22 分钟生长 10nm 厚的栅极氧化物。为了改善栅极氧化物,将样品在 Ar 中以 1100℃退火 90 分钟。栅极氧化后,使用固体源 MBE 系统在基底温度为 400℃下通过共沉积 Co 和 Si 形成 5-10nm 的 CoSi 2 栅电极,基底压力为 5x10 -11 Torr。最后,通过沉积 Al 形成接触。样品的示意图和能带图分别如图 1 和图 2 所示。测量了二极管电流 Id 和发射电流 Ie 与栅极偏压的关系。3. 结果与讨论图 3 显示了二极管和发射电流密度与电场的典型依赖关系。在 7 MV cm -1 以上的电场下,可以观察到电子的发射。图 4 显示了图 3 中数据的 Fowler-Nordheim 图。发现二极管和发射