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中文摘要：
工業(yè)級(jí)熒光光纖溫度傳感器讀出電路的I/O引腳需要片上集成高性能靜電放電（ESD）保護(hù)器件。采用0.18 μm標(biāo)準(zhǔn)BCD工藝制造的基本N型埋層?xùn)趴乜煽毓瑁∟BL-GCSCR）失效等級(jí)難以滿足需求。因此，基于相同半導(dǎo)體工藝，提出片上集成新型高失效等級(jí)深N阱柵控可控硅（DNW-GCSCR）以有效解決上述問(wèn)題。采用技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（TCAD）仿真分析器件特性?？煽毓柰ㄟ^(guò)傳輸線脈沖（TLP）進(jìn)行測(cè)試，以獲得準(zhǔn)確ESD參數(shù)。具有縱向雙極晶體管（BJT）路徑的NBL-GCSCR維持電壓（24.03 V）明顯高于具有相同尺寸橫向可控硅路徑的DNW-GCSCR維持電壓（5.15 V）。NBL-GCSCR器件的失效電流為1.71 A，DNW-GCSCR器件的失效電流為20.99 A。當(dāng)DNW-GCSCR柵極尺寸從2 μm增加到6 μm時(shí)，維持電壓為從3.50 V增加到8.38 V。優(yōu)化后的DNW-GCSCR（柵極尺寸6 μm）可以穩(wěn)定應(yīng)用于目標(biāo)讀出電路的片上靜電放電保護(hù)。
關(guān)鍵詞：
靜電擊穿；半導(dǎo)體器件可靠性；CMOS工藝
作者：
汪洋1，金湘亮1，楊健1，嚴(yán)峰1，劉煜杰1，彭艷2，羅均2，楊軍3 單位： 1湖南師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院，中國(guó)長(zhǎng)沙市，4100812上海大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院，中國(guó)上海市，2004443西安大略大學(xué)工程學(xué)院，加拿大安大略省倫敦市，N6A3K7 本文引用格式： Yang WANG, Xiangliang JIN, Jian YANG, Feng YAN, Yujie LIU, Yan PENG, Jun LUO, Jun YANG, 2022. Design and optimization of a gate-controlled dual direction electro-static discharge device for an industry-level fluorescent optical fiber temperature sensor.Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering, 23(1):158-170.https://doi.org/10.1631/FITEE.2000504 |
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Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering（簡(jiǎn)稱FITEE，中文名《信息與電子工程前沿（英文）》，ISSN 2095-9184，CN 33-1389/TP）是信息電子類綜合性英文學(xué)術(shù)月刊，SCI-E、EI收錄，最新影響因子2.161，位于JCR Q2分區(qū)。前身為2010年創(chuàng)辦的《浙江大學(xué)學(xué)報(bào)英文版C輯：計(jì)算機(jī)與電子》，2015年更為現(xiàn)名，現(xiàn)為中國(guó)工程院信息與電子工程學(xué)部唯一院刊。覆蓋計(jì)算機(jī)、信息與通信、控制、電子、光學(xué)等領(lǐng)域。文章類型包括研究論文、綜述、個(gè)人視點(diǎn)、評(píng)述等。現(xiàn)任主編為中國(guó)工程院院士潘云鶴、盧錫城。實(shí)行國(guó)際同行評(píng)審制，初次轉(zhuǎn)達(dá)意見(jiàn)一般在2~3個(gè)月內(nèi)。文章一經(jīng)錄用將快速在線。
2019年，榮獲中國(guó)科協(xié)等七部委推出的中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目資助（梯隊(duì)期刊）。
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