半導體技術最新期刊目錄

分步離心鑄造制備高效發光的CsPbX₃納米晶薄膜及其應用————作者：張銘軒;陳燃;王時茂;陶汝華;

摘要：銫鉛鹵化物鈣鈦礦(CsPbX₃)納米晶由于其優異的光學特性，在發光顯示領域展現出了廣闊的應用前景。但是在由CsPbX₃納米晶溶液制備固態熒光粉和薄膜的過程中由于配體的解吸附，存在納米晶光致發光量子產率（PLQY）大幅下降甚至超過50%的現象。在離心鑄造制備薄膜前引入低速離心工藝去除納米晶溶液中尺寸過大的納米晶，成功制備了3 μm厚的表面均勻無裂縫的CsP...

硅通孔互連結構熱-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）和物聯網等新興領域的高速發展推動了封裝技術的進步，對更高集成度和更小型化電子設備的需求日益旺盛。傳統的2D封裝技術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，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，其互連結構的可靠性對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致密三維網絡狀接頭結構設計與制備————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核殼結構復合粉末，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...

一種基于數字修調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;張天一;劉劍;

摘要：設計并實現了一款基于數字修調技術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、數字修調電路以及靜電放電（ESD）保護電路。放大器的輸入差分對管工作在亞閾值區，偏置電流設計為正溫度系數(PTAT)電流，使得放大器輸入級具有恒跨導。提出了一種失調電壓修調結構，通過共模檢測模塊判斷產生失調的差分對管，并由熔絲陣列控制數模轉換模塊產生對應的補償電流，實現對差分對管電流的精確補償，并有效減小失調電...

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、環境友好和理論光電轉換效率高等優點，是一種具有大規模應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輕和可彎折的獨特優勢，在光伏建筑一體化、柔性可穿戴設備等領域有廣闊的應用前景。從柔性襯底、殘余應力、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）和二次離子質譜（SIMS）技術，識別了SiC MOS電容中的SiO_xC_y和C—C缺陷及其元素分布，并結合文獻數據確定了這些缺陷的能級位置，同時計算了其相應的時間常數。研究表明，這些缺陷的形成與氧元素缺乏密切相關，氧原子或離子因具有較強的穿透性，可有效消除這些缺陷。為優化樣品性能...

一種基于兩步式SAR ADC架構的智能溫度傳感器————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溫監測問題，設計了一種基于兩步式逐次逼近型模數轉換器（SAR ADC）的片上智能溫度傳感器，該傳感器可配合上位機實現對全芯片溫度的實時監測，并輸出數字溫度碼。電路對橫向pnp三極管的基極-發射極電壓進行采樣，通過溫度監測模塊進行量化比較。電路采用了兩步式SAR ADC進行10 bit數字溫度碼的轉換輸出，兩步式SAR ADC通過調節電阻陣列實現粗量化，調節比較器輸入管陣列進...

可調諧MEMS-VCSEL微橋梁制備及其應力的影響————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（MEMS）的垂直腔面發射激光器（VCSEL）中靜電驅動微橋梁結構制備工藝開展研究，旨在制備平直的懸空微橋梁結構，并通過工藝優化提高其可靠性。利用干法刻蝕和濕法腐蝕相結合的方法刻蝕Ge犧牲層，這種方法既能夠防止濕法腐蝕橫向刻蝕過多，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以釋放微橋梁結構，避免濕法腐蝕釋放造成的微橋梁結構與...

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系，通過實驗、仿真模擬和理論分析相結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，鍵合界面處產生的空洞數量與鋁焊盤厚度呈正相關關系，該結果與基于編程軟件的元胞自動機仿真預測結果高度一致。空洞的形成規律符合引入濃度梯度后的金屬擴散理論，即...

超寬禁帶半導體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用和發展的帶動下，寬禁帶半導體材料SiC、GaN電力電子產業成為新一代產業的發展主流，而有可能成為下一代電力電子學發展的超寬禁帶半導體材料金剛石、Ga₂O₃和AlN已成為目前前瞻性的科研熱點，其中Ga₂O₃在這三種半導體材料中具有單晶尺寸發展最快、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————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材料相變射頻開關芯片。該芯片采用間接加熱方式設計，使用高阻硅作為襯底材料、鎢金屬層作為間接加熱微結構、AlN材料作為阻擋層，以提高熱傳導效率，并使用CAD優化結構尺寸；選擇合適的電源控制芯片控制脈沖信號的幅度和寬度，將開啟和關斷脈沖分別降低到了3.3 V/500μs和5.0 V/100μs。測試結果表明，開關芯片的開關電阻比為1.86×10～...

基于改進YOLOv8網絡模型的芯片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網絡模型的芯片BGA缺陷檢測方法。該方法以常規YOLOv8網絡模型為基礎，在骨干網絡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雜特征的能力；在檢測頭網絡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，以提高...

塑封SiC功率器件在高溫損耗功率下的熱應力和斷裂分析————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的核心，其在高溫環境、高功率下工作的可靠性是關鍵問題。對具有頂部散熱結構的塑封SiC功率器件，考慮高溫環境下芯片的損耗功率，利用有限元分析(FEA)研究了熱應力分布，并采用虛擬裂紋閉合技術(VCCT)分析了塑封器件的界面斷裂問題。結果表明，塑封器件熱應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：作為系統級封裝(SiP)的關鍵技術之一，芯片埋置技術在提高I/O接口數量方面發揮著重要作用。伴隨加工工藝溫度變化，埋置芯片產生一定程度的翹曲，導致后續鋪層的破損，使產品良率降低。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，并結合輸入參數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。研究結果表明，芯片粘結薄膜(DAF)和鈍化層(PL...

故障電壓誘發的功率模塊溫升規律————作者：劉瑋琳;霍思佳;樂應波;楊程;崔昊楊;

摘要：故障電壓引發的功率畸變誘發絕緣柵雙極晶體管(IGBT)結溫瞬變，但此過程的普遍規律、關聯機制尚未明確，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的機網兩側變流器功率模塊溫升規律，梳理了故障電壓條件下IGBT結溫演化過程，明確了故障電壓與IGBT結溫的關聯機制。研究結果表明，結溫峰值與電壓跌落程度呈顯著正相關，電壓驟降引發轉子電流劇增...

晶圓鍵合GaAs/InGaAs雙結太陽電池————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，利用晶圓鍵合技術開發了GaAs/InGaAs雙結太陽電池。采用金屬固態源分子束外延(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。通過晶圓鍵合技術將這些子電池鍵合在一起，制備了晶圓鍵合GaAs/InGaAs雙結太陽電池。測試結果顯示，通過晶圓鍵合技術制備的雙結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電源設計————作者：劉建國;楊依忠;丁瀚;

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

基于查找表均衡的高速SerDes發送端設計————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）發送端具有更大的均衡靈活性，采用UMC 28 nm CMOS工藝設計了一種基于數字信號處理（DSP）-數模轉換器（DAC）結構的高速SerDes發送端。通過將發送端中前饋均衡功能以查找表（LUT）形式集成至DSP中，靈活應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計的復雜度；其主體結構包括DSP、溫度編碼器、重定時器、32:4多路復用器（MUX...

橫向結構壓接IGBT動態測試平臺設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：傳統的縱向結構壓接IGBT（PPI）測試平臺的疊層母排區域互感較強，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構測試平臺，通過改變IGBT周邊區域電流分布，增強互感，使該區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，可以實現對被測IGBT和陪測續流二極管（FWD）施加不...

IGBT相變冷板的設計和數值模擬————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潛熱的微通道沸騰相變散熱技術可對IGBT芯片進行有效散熱，建立了三維、偽瞬態算法穩態和體積分數法（VOF）相變的綜合數學模型。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；在單塊的基礎上進行了多片IGBT串聯、并聯、串并聯三種不同流...

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