二维(2D)结构由具有高载体迁移率的原子薄材料组成的二维(2D)结构已被研究为未来晶体管1-4的候选。然而,由于合适的高质量介电的不可用,尽管具有优越的物理和电气特性,但2D现场效应晶体管(FET)仍无法获得全部理论潜力和优势。在这里,我们证明了原子上薄的单晶Al 2 O 3(C-al 2 O 3)作为2D FET中的高质量顶栅介电。通过使用插入式氧化技术,在室温下,在单晶Al表面形成了稳定,化学计量和原子较薄的C-Al 2 O 3层,厚度为1.25 nm。由于有利的晶体结构和明确定义的接口,栅极泄漏电流,界面状态密度和C-AL 2 O 3的介电强度3符合国际路线图3,5,7的国际路线图3,5,7。通过由源,排水,电介质材料和门组成的一步转移过程,我们实现了顶部的MOS 2 FET,其特征是以61 mV的陡峭亚阈值摇摆为61 mV-1-1-1,高/OFF电流比为10 8,并且非常小的滞后率为10 mV。这种技术和材料证明了产生适合整合到完全可扩展的晚期2D FET的高质量单晶氧化物的可能性,包括负电容晶体管和自旋晶体管。
采用单晶体管堆叠栅极单元结构,通过双层多晶硅技术实现。单个单元由底部浮栅和顶部选择栅组成(见图 1)。顶栅连接到行解码器,而浮栅用于电荷存储。通过将高能电子通过氧化物注入浮栅来对单元进行编程。浮栅上电荷的存在会导致单元阈值发生变化(参见图 2)。在初始状态下,单元具有低阈值(VTH1),这将使晶体管在选择单元时(通过顶部选择栅)导通。编程将阈值移至更高水平(VTHO),从而防止单元晶体管在被选择时导通。可以通过检查感测阈值(VTHS)下的状态来确定单元的状态(即是否已编程),如图 2 中的虚线所示。
本文介绍了 408 nm – 941 nm 范围内高灵敏度栅/体连接 (GBT) 金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 型光电探测器的光电流特性。高灵敏度对于光电探测器非常重要,它用于多种科学和工业应用。由于其固有的放大特性,GBT MOSFET 型光电探测器表现出高灵敏度。所提出的 GBT MOSFET 型光电探测器是通过标准 0.18 µm 互补金属氧化物半导体 (CMOS) 工艺设计和制造的,并分析了其特性。分析了光电探测器的宽长比 (W/L)、偏置电压和入射光波长。实验证实,所提出的 GBT MOSFET 型光电探测器在 408 nm – 941 nm 范围内的灵敏度比相同面积的 PN 结光电二极管高 100 倍以上。
摘要:3D NAND闪存作为存储器计算的有力候选者,因其高计算效率而备受关注,其性能优于传统的冯·诺依曼体系结构。为确保3D NAND闪存真正融入存储器芯片的计算中,急需一种具有高密度和大开关电流比的候选者。本文,我们首次报道在双层Si量子点浮栅MOS结构中实现高密度多级存储的3D NAND闪存。最大的电容电压(CV)存储窗口为6.6 V,是单层nc-Si量子点器件的两倍。此外,在10 5 s的保持时间后可以保持5.5 V的稳定存储窗口。在充电过程中观察到明显的电导电压(GV)峰,进一步证实了双层Si量子点可以实现多级存储。此外,采用nc-Si浮栅的3D NAND闪存的开/关比可以达到10 4 ,表现出N型沟道耗尽工作模式的特征。经过10 5 次P/E循环后,存储窗口可以维持在3 V。在+7 V和-7 V偏压下,编程和擦除速度可以达到100 µs。我们将双层Si量子点引入3D NAND浮栅存储器,为实现存储器中的计算提供了一种新途径。
目标和产品 本指南文件介绍了在高可靠性应用中使用先进塑料球栅阵列 (BGA) 和芯片尺寸 BGA (DSBGA) — 商用现货 (COTS) — 封装技术和组件的建议。最先进和高密度的 BGA 采用倒装芯片球栅阵列 (FCBGA) 配置,输入/输出 (I/O) 超过 2000 个,间距为 1 毫米。间距小于 1 毫米(低至 0.3 毫米)的 DSBGA 通常最多有几百个 I/O。由于更大芯片的产量挑战和节点缩小的高成本,业界已转向实施系统级封装 (SiP)。先进的 SiP 集成芯片技术(称为 Chiplet)是电子封装技术的下一个范式转变。本指南简要讨论了先进的 COTS 封装技术趋势,并提供了两个测试评估示例;一个针对 BGA,另一个针对 DSBGA。对于这两个类别,测试结果涵盖了关键工艺问题、质量指标和质量保证 (QA) 控制参数,随后提供了全面的测试数据以解决热循环可靠性和局限性。最后,报告摘要中包括了从这些评估中吸取的经验教训得出的关键建议。针对低风险灌注航天应用,给出了 COTS BGA/DSBGA 封装技术的具体建议,同时考虑了任务、环境、应用和寿命 (MEAL) 要求。
1 中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室,北京 100029;liyongliang@ime.ac.cn(YL);zhouna@ime.ac.cn(NZ);xiongwenjuan@ime.ac.cn(WX);zhangqingzhu@ime.ac.cn(QZ);duanyan@ime.ac.cn(AD);gaojianfeng@ime.ac.cn(JG);kongzhenzhen@ime.ac.cn(ZK);linhongxiao@ime.ac.cn(HL);xiangjinjuan@ime.ac.cn(JX);lichen2017@ime.ac.cn(CL);yinxiaogen@ime.ac.cn(XY);wangxiaolei@ime.ac.cn(XW);yanghong@ime.ac.cn(HY);maxueli@ime.ac.cn(XM); hanjianghao@ime.ac.cn (JH); tyang@ime.ac.cn (TY); lijunfeng@ime.ac.cn (JL); yinhuaxiang@ime.ac.cn (HY); zhuhuilong@ime.ac.cn (HZ); luojun@ime.ac.cn (JL); rad@ime.ac.cn (HHR) 2 中国科学院大学微电子研究所,北京 100049 3 北京有色金属研究总院智能传感新材料国家重点实验室,北京 100088 4 北方工业大学电子信息工程学院,北京 100144;zhangj@ncut.edu.cn (JZ); tairanhu1@gmail.com (TH); chrisaigakki@gmail.com (ZC) 5 中瑞典大学电子设计系,Holmgatan 10, 85170 Sundsvall,瑞典 * 通讯地址:lijunjie@ime.ac.cn (JL);wangguilei@ime.ac.cn (GW);wangwenwu@ime.ac.cn (WW);电话:+ 86-010-8299-5508 (WW)
摘要 本文介绍了一种高增益运算跨导放大器结构。为了实现具有改进的频率响应的低压操作,在输入端使用体驱动准浮栅 MOSFET。此外,为了实现高增益,在输出端使用改进的自共源共栅结构。与传统的自共源共栅相比,所用的改进的自共源共栅结构提供了更高的跨导,这有助于显著提高放大器的增益。改进是通过使用准浮栅晶体管实现的,这有助于缩放阈值,从而增加线性模式晶体管的漏极-源极电压,从而使其变为饱和状态。这种模式变化提高了自共源共栅 MOSFET 的有效跨导。与传统放大器相比,所提出的运算跨导放大器的直流增益提高了 30dB,单位增益带宽也增加了 6 倍。用于放大器设计的 MOS 模型采用 0.18µm CMOS 技术,电源为 0.5V。
摘要:如今,放大器是一种功率增益更大的器件。它是现代电子器件的基础,广泛应用于几乎所有电子设备。共源共栅放大器是各种有用电路的关键元件。它具有带宽增加、转换速率高、增益高、输入阻抗适中和输出阻抗较高的优点。循环折叠共源共栅放大器 (RFCA) 的参数比传统折叠放大器 [1] 有所改进。这是通过使用信号路径中空闲设备的先前电路来实现的,从而提高了跨导、增益和转换速率 [1]。共源共栅级由共栅极和共源极端子组成。互补折叠共源共栅放大器 (CFCA) 是镜像配置电路,可节省功率并具有更高的稳定点。转换速率允许最大频率高于范围,从而消除任何潜在错误和不需要的信号。转换速率高于 6.3V/µs 的电路似乎最常用。单位增益带宽可用来放大信号,更宽的带宽可以消除较小的信号。关键词:循环折叠共源共栅 (RFC)、互补折叠共源共栅 (CFC)、折叠共源共栅放大器 (FCA)。
摘要 陶瓷柱栅阵列封装由于其高互连密度、极好的热性能和电性能、与标准表面贴装封装装配工艺兼容等优点,其应用日益广泛。CCGA 封装用于逻辑和微处理器功能、电信、飞行航空电子设备和有效载荷电子设备等空间应用。由于这些封装的焊点应力消除往往比引线封装少,因此 CCGA 封装的可靠性对于短期和长期空间任务非常重要。对聚酰亚胺 CCGA 互连电子封装印刷线路板 (PWB) 进行了组装、无损检查,然后进行极端温度热循环,以评估其在未来深空、短期和长期极端温度任务中的可靠性。在本次调查中,采用的温度范围涵盖 185 C 至 +125 C 极端热环境。测试硬件由两个 CCGA717 封装组成,每个封装分为四个菊花链部分,总共需要监控八个菊花链。CCGA717 封装的尺寸为 33 毫米 x 33 毫米,具有 27 x 27 个 80%/20% Pb/Sn 柱阵列,间距为 1.27 毫米。菊花链 CCGA 互连的电阻作为热循环的函数进行连续监控。报告了电阻测量结果作为热循环的函数,迄今为止的测试表明,菊花链电阻随着热循环发生了显著变化。随着热循环次数的增加,互连电阻的变化变得更加明显。本文将介绍极端温度下 CCGA 测试的实验结果。使用标准威布尔分析工具提取威布尔参数以了解 CCGA 故障。光学检测结果清楚地表明,柱状元件与电路板和陶瓷封装的焊点在热循环过程中发生故障。第一次故障发生在第 137 次热循环中,63.2% 的菊花链故障发生在约 664 次热循环中。从威布尔图中提取的形状参数约为 1.47,这表明故障与标准浴盆曲线的平坦区域或使用寿命区域内发生的故障有关。基于此实验测试数据,可以使用 CCGA 进行 100 次热循环所研究的温度范围
摘要 — 激光超声检测是一种新颖的、非接触的、非破坏性的技术,用于评估微电子封装中焊料互连的质量。在该技术中,通过比较已知良好参考样本和被测样本的平面外位移信号(该信号由超声波传播产生)来识别焊料互连中的缺陷或故障。实验室规模的双光纤阵列激光超声检测系统已成功证明可以识别先进微电子封装(如芯片级封装、塑料球栅阵列封装和倒装芯片球栅阵列封装)中焊料互连中的缺陷和故障。然而,任何计量系统的成功都依赖于精确的数据,以便在微电子行业中发挥作用。本文使用量具重复性和再现性分析证明了双光纤阵列激光超声检测系统的测量能力。工业倒装芯片球栅阵列封装已用于使用激光超声检测系统进行实验,检测数据用于进行重复性和再现性分析。量具重复性和再现性研究也已用于选择已知的良好参考样品来与受试样品进行比较。