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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST SA
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摘要:为实现纳米集成电路上(On-Chip)的静电(ESD)防护,有效保护脆弱的栅氧,基于65 nm CMOS工艺,提出使用增大衬底电阻技术以及电源轨控制辅助PMOS提供额外触发电流技术的新型衬底改造GGNMOS.测试结果表明,与传统GGNMOS结构相比,新型结构具有低触发电压(3V)以及更高的失效电流(增加23.5%)等优点....
[专利] 发明专利 CN201110244032.2
浙江大学 2011-12-21
摘要:本发明公开了一种基于齐纳二极管的瞬态电压抑制器,包括N衬底层,N衬底层上从左到右依次设有第一P+外延区、第二P+外延区、N+埋层、第四P+外延区、第五P+外延区;第二P+外延区和第四P+外延区上分别设有第一P-阱和第三P-阱;N+埋层上自底向上依次设有第三P+外延区、第二P-阱和第三N+有源注入区;第一P+外延区和第五P+外延区上分别设有第一P+有源注入区和第四P+有源注入区;第一P-阱和第三P-阱上分别设有对应的N+有源注入区和P+有源注入区。本发明通过采用齐纳二极管与低电容二极管的组合结构,进一步降低了TVS的寄生电容,可广泛应用于一些便携式设备和高速接口的静电防护上。
[专利] 发明专利 CN201110110433.9
浙江大学 2011-11-30
摘要:本发明公开了一种用于静电防护的反向二极管触发可控硅,由在P衬底上设置的N阱电阻、P阱及P衬底电阻、反向二极管、第一双极型晶体管PNP和第二双极型晶体管NPN构成,所述的反向二极管由N+有源注入区和P阱构成,所述的第一双极型晶体管PNP由P+有源注入区、N阱及P衬底构成,所述的第二双极型晶体管NPN由第二N阱、P衬底和第一N阱构成;所述的P阱上内嵌了第一N阱,并在P阱内增加了第一N+有源注入区。本发明利用反向二极管结构和寄生的阱、衬底电阻结构形成电压钳位,实现ESD脉冲的快速响应与防护结构的预开启,实现了低电压触发以及维持电压可调的静电防护结构。
[专利] 发明专利 CN201110244004.0
浙江大学 2011-12-21
摘要:本发明公开了一种基于DTSCR的瞬态电压抑制器,包括P+衬底层,P+衬底层上从左到右依次设有第一N阱、第二N阱、第二P阱和第一P阱,第二N阱与第二P阱相连;P+衬底层上相对于第一N阱的前侧设有第三N阱,相对于第一P阱的前侧设有第三P阱;第一N阱、第一P阱、第二N阱、第二P阱、第三N阱和第三P阱上分别对应的设有P+有源注入区、N+有源注入区和N型晕环层;N型晕环层上自底向上依次设有N型漏层、二氧化硅层和P+/N+多晶硅层。本发明通过采用三极管与低电容二极管的组合结构,进一步降低了TVS的寄生电容,提高了ESD防护的响应速度和鲁棒性,可广泛应用于一些便携式设备和高速接口的静电防护上。
[专利] 发明专利 CN201110244002.1
浙江大学 2012-01-04
摘要:本发明公开了一种双向双通道的瞬态电压抑制器,包括P+衬底层,P+衬底层上从左到右依次设有第一N+埋层、第一P-外延区、第二P-外延区、第三P-外延区、第二N+埋层;第一N+埋层和第二N+埋层上分别设有第一N注入区和第二N注入区;第一P-外延区和第三P-外延区上分别设有第一N+有源注入区和第二N+有源注入区;第一N注入区、第二P-外延区和第二N注入区上分别设有第一P+有源注入区、第二P+有源注入区和第三P+有源注入区。本发明通过采用齐纳稳压管与低电容二极管的组合结构,进一步降低了TVS的寄生电容,减小了导通电阻,提高了TVS的钳位特性,可广泛应用于一些便携式设备和高速接口的静电防护上。
[专利] 发明专利 CN201110109035.5
浙江大学 2011-10-19
摘要:本发明公开了一种用于静电防护的可控硅,包括由上拉可控硅、下拉可控硅、隔离电阻、NMOS管和PMOS管,所述的上拉可控硅包括分别有第一P+注入区和第一N+注入区的第一N阱和分别有第二P+注入区和第二N+注入区的第一P阱,所述的下拉可控硅包括分别有第三P+注入区和第三N+注入区的第二N阱和分别有第四P+注入区和第四N+注入区的第二P阱。本发明利用可控硅中寄生的PN二极管结构和寄生的阱电阻结构形成电压钳位结构,实现ESD脉冲的快速响应与防护结构的预开启,本发明在开启速度上更有优势,能更好的保护到脆弱的栅极氧化层不受瞬时、快速的ESD静电冲击。
[专利] 发明专利 CN201210060567.9
浙江大学 2012-07-04
摘要:本发明公开了一种基于PNP型三极管辅助触发的双向可控硅器件,包括P衬底层和四个PNP型三极管;P衬底层上设有第一N阱、P阱和第二N阱;第一N阱上设有第一N+有源注入区、第一P+有源注入区和第二N+有源注入区;第二N阱上设有第三N+有源注入区、第二P+有源注入区和第四N+有源注入区;第三N+有源注入区与第二PNP型三极管相连,第一PNP型三极管与第一金属电极相连;第二N+有源注入区与第三PNP型三极管相连,第四PNP型三极管与第二金属电极相连。本发明可控硅器件利用PNP型三极管作为辅助触发单元,使得器件具有可调且较低的正反向击穿电压,使得器件可适用于一些混合电压接口电路的ESD防护应用。
[专利] 发明专利 CN201210015046.1
浙江大学 2012-07-11
摘要:本发明公开了一种内嵌齐纳触发结构的可控硅器件,包括P-衬底层;P-衬底层上设有并排相连的N-阱和P-阱,N-阱与P-阱的接合处上设有第三N+有源注入区;N-阱上并排设有第一N+有源注入区和第一P+有源注入区;P-阱上并排设有第二P+有源注入区和第二N+有源注入区;第一N+有源注入区和第一P+有源注入区通过第一金属电极相连,第二P+有源注入区和第二N+有源注入区通过第二金属电极相连。本发明通过在可控硅器件中内嵌齐纳管结构,利用齐纳管作为辅助触发单元,可以进一步有效降低可控硅的触发电压,实现低触发电压的ESD防护,使得可控硅可直接应用于电源域为1.2~5V的深亚微米集成电路芯片的ESD防护。
[专利] 发明专利 CN201210060437.5
浙江大学 2012-07-04
摘要:本发明公开了一种基于NPN型三极管辅助触发的双向可控硅器件,包括P衬底层和四个NPN型三极管;P衬底层上设有第一N阱、P阱和第二N阱;第一N阱上设有第一N+有源注入区、第一P+有源注入区和第二N+有源注入区;第二N阱上设有第三N+有源注入区、第二P+有源注入区和第四N+有源注入区;第三N+有源注入区与第二NPN型三极管相连,第一NPN型三极管与第一金属电极相连;第二N+有源注入区与第三NPN型三极管相连,第四NPN型三极管与第二金属电极相连。本发明可控硅器件利用NPN型三极管作为辅助触发单元,使得器件具有可调且较低的正反向击穿电压,使得器件可适用于一些混合电压接口电路的ESD防护应用。
[专利] 发明专利 CN201210060501.X
浙江大学 2012-07-11
摘要:本发明公开了一种基于电容辅助触发的双向可控硅器件,包括P衬底层;P衬底层上设有第一N阱、P阱和第二N阱;第一N阱上设有第一N+有源注入区、第一P+有源注入区和第二N+有源注入区;第二N阱上设有第三N+有源注入区、第二P+有源注入区和第四N+有源注入区;第三N+有源注入区连接有第一电容,第一电容的另一端与第一金属电极相连;第二N+有源注入区连接有第二电容,第二电容的另一端与第二金属电极相连。本发明可控硅器件利用电容作为辅助触发单元,使得器件具有可调且较低的正反向击穿电压,使得器件可适用于深亚微米工艺下的片上ESD防护,尤其可适用于一些混合电压接口电路或者不同电源域间的ESD防护应用。
[专利] 发明专利 CN201210060503.9
浙江大学 2012-07-11
摘要:本发明公开了一种基于二极管辅助触发的双向可控硅器件,包括P衬底层和两条二极管链路;P衬底层上设有第一N阱、P阱和第二N阱;第一N阱上设有第一N+有源注入区、第一P+有源注入区和第二N+有源注入区;第二N阱上设有第三N+有源注入区、第二P+有源注入区和第四N+有源注入区;第三N+有源注入区与第一二极管链路的阳极相连,第二N+有源注入区与第二二极管链路的阳极相连。本发明可控硅器件利用二极管作为辅助触发单元,使得器件具有可调且较低的正反向击穿电压,使得器件可适用于深亚微米工艺下的片上ESD防护,尤其可适用于一些混合电压接口电路或者不同电源域间的ESD防护应用。
[专利] 发明专利 CN201210060419.7
浙江大学 2012-07-04
摘要:本发明公开了一种基于PMOS管辅助触发的双向可控硅器件,包括P衬底层和四个PMOS管;P衬底层上设有第一N阱、P阱和第二N阱;第一N阱上设有第一N+有源注入区、第一P+有源注入区和第二N+有源注入区;第二N阱上设有第三N+有源注入区、第二P+有源注入区和第四N+有源注入区;第三N+有源注入区与第二PMOS管相连,第一PMOS管与第一金属电极相连;第二N+有源注入区与第三PMOS管相连,第四PMOS管与第二金属电极相连。本发明可控硅器件利用PMOS管作为辅助触发单元,使得器件具有可调且较低的正反向击穿电压,使得器件可适用于一些混合电压接口电路或者不同电源域间的ESD防护应用。
[专利] 发明专利 CN201210060504.3
浙江大学 2012-07-04
摘要:本发明公开了一种基于NMOS管辅助触发的双向可控硅器件,包括P衬底层和四个NMOS管;P衬底层上设有第一N阱、P阱和第二N阱;第一N阱上设有第一N+有源注入区、第一P+有源注入区和第二N+有源注入区;第二N阱上设有第三N+有源注入区、第二P+有源注入区和第四N+有源注入区;第三N+有源注入区与第二NMOS管相连,第一NMOS管与第一金属电极相连;第二N+有源注入区与第三NMOS管相连,第四NMOS管与第二金属电极相连。本发明可控硅器件利用NMOS管作为辅助触发单元,使得器件具有可调且较低的正反向击穿电压,使得器件可适用于一些混合电压接口电路或者不同电源域间的ESD防护应用。
[专利] 发明专利 CN201110195355.7
浙江大学 2011-11-23
摘要:本发明公开了一种二极管辅助触发的具有二次导通路径的可控硅器件,通过优化可控硅与二极管的连接和布局,利用二极管串形成的寄生可控硅路径来实现二极管辅助触发的可控硅的二次导通,提高可控硅钳位电压时钳位点的电流值来避免闩锁效应的发生。本发明结构简单,电流均匀,器件强壮性好,稳定可靠。相比传统基于二极管和MOS管的ESD防护方案,本发明有着面积效率上的优势;相比传统二极管辅助触发的可控硅防护方案,本发明有着低闩锁风险的优势。
[专利] 发明专利 CN201110195634.3
浙江大学 2011-11-23
摘要:本发明公开了一种内嵌P型MOS管辅助触发的可控硅器件,在第二P+注入区与第二N+注入区之间的P型衬底上,加入一块不接任何电位的第二N阱,可以有效地增加寄生NPN型三极管的纵向基区宽度。本发明利用内嵌P型MOS管的可控硅特有的低电压开启特性做到了可控硅的低电压开启,适用于大部分电路的ESD防护要求;同时,利用增加电位浮空N阱的方式做到了提高可控硅钳位电压的目的;此外,相比传统的单纯依靠拉伸三极管横向基区宽度的方法,本发明提供的可控硅器件面积上更有效率,更节省硅片面积与生产成本,是一种经济有效的低工作电压域电路ESD防护方案。本发明结构简单,电流均匀,器件强壮性好,稳定可靠。
[博士论文] 苗萌
物理化学 浙江大学 2014(学位年度)
摘要:随着计算方法的不断发展和计算机的飞速发展,第一性原理计算越来越多的应用到凝聚态物理、材料、化学等方面。因为水是地球上含量最丰富的化合物之一,而且水分子的影响几乎可以渗透到所有的领域,进一步理解水分子和固体表面的相互作用机理显得至关重要,尤其是在很多环境或能源相关的领域中。其中太阳能又是取之不尽的清洁能源之一,利用光催化分解水把太阳能转化为氢能是解决环境问题和能源危机最理想的途径之一,也具有重大的意义和潜在应用。因此水分子在固体催化剂表面的吸附与活化是备受人们关注的重要问题之一。
  二氧化钛由于其无毒性、良好的生物兼容性、化学稳定性和自清洁性等优点在解决能源问题以及环境污染治理等方面具有广泛的应用。石墨烯因为其比表面积高可以很好地分散金属纳米颗粒、导电性能好可以在催化反应中很好地传输电子,因此在光催化领域也得到了广泛的研究。本文采用第一性原理计算,系统地研究了钛原子吸附在二氧化钛(110)面和石墨烯表面对于水分子的活化与分解的影响,阐述了水分子的分解机理及其体系储氢的可能性;并进一步阐述了氮原子在石墨烯中掺杂在催化反应中所起的作用。我们的研究结果有助于从微观水平上理解反应机理。
  第一章,首先介绍了金红石型二氧化钛和石墨烯的结构、性质与制备方法,及一些研究进展,主要是水分子在它们表面的吸附与分解的研究进展。
  第二章,主要介绍了密度泛函理论的一些基础概念和框架,接下来介绍了常用的计算软件,以及文章中我们常用的一些分析方法。
  第三章,水分子在金红石型TiO2(110)表面的吸附与分解一直以来是研究的热点,但是钛吸附原子既可以看做是二氧化钛缺陷的一种,也可以看做是金属原子的修饰方式,却很少被研究过,因此我们主要研究了二氧化钛表面钛吸附原子对水分子的吸附与分解的影响。指出了钛原子的3d电子起着关键作用,而且电子的局域性并不会改变反应机理。
  第四章,接着上一章的研究,我们用钛原子修饰了石墨烯,从石墨烯本身的缺陷结构和钛原子修饰的方式两大方面研究了对于水分子吸附分解的影响。石墨烯表面的缺陷结构可以很好地稳定钛原子,钛原子在石墨烯表面的平面团簇构型活性非常高,水分子可以很容易地发生分解,甚至第二个水分子也可以自由分解。研究结果显示钛修饰的石墨烯在分解水产生氢气方面有巨大的潜在应用前景。然后进一步考察了石墨烯薄膜对于原子氢的穿透性,结果显示缺陷可以大大地降低氢原子的穿越能垒,而且缺陷的影响并不仅仅局限在缺陷位点本身,而是具有一定的影响范围,不同的缺陷影响也不同。
  第五章,结合实验对氮掺杂石墨烯作为钯催化剂的载体进行了研究。计算发现N原子的掺杂可以增强Pd在石墨烯表面的吸附能和Pd原子所带的电荷,氮掺杂石墨烯在一定程度上还可以保护C=O,提高反应的选择性,因此N原子在石墨烯中的掺杂可以提高负载Pd催化剂的分散程度和催化活性。计算结果很好地与实验吻合。另一方面N原子在石墨烯中的掺杂使得氢溢流的过程变得容易一些,即当作为储氢材料的时候,可以增强其储氢性能;在整个催化体系中氢原子的转移变得更容易,这样可能会使得肉桂醛分子的加氢更容易。
[专利] 发明专利 CN201110211465.8
浙江大学 2011-12-07
摘要:本发明公开了一种低触发电压低寄生电容的可控硅结构,包括P型衬底,P型衬底上依次设置有紧密相连的第一P阱、第一N阱、第二P阱和第二N阱,由第一P阱指向第二N阱的方向上,在第一P阱、第一N阱、第二P阱和第二N阱上依次设有:位于第一P阱上的第一P+注入区、位于第一N阱上的第一N+注入区、位于第二P阱上的第二N+注入区、横跨在第二P阱和第二N阱上的第三N+注入区、以及位于第二N阱上的第二P+注入区;在第二N+注入区和第三N+注入区之间设有层叠的栅氧和多晶硅栅,其它的相邻的两个注入区之间均设有浅壕沟隔离。本发明可控硅结构作为集成电路静电放电防护的器件具有实现低触发电压,鲁棒性强和寄生电容小的优点。
[专利] 发明专利 CN201110211717.7
浙江大学 2011-11-16
摘要:本发明公开了一种用于射频集成电路的静电放电防护器件,包括P型衬底,P型衬底上设有第一N阱、第一P阱、第二N阱、第二P阱、第三N阱和深N阱,第一N阱上方从左到右依次设有第一N+注入区和第一P+注入区;所述的第二N阱上方从左到右依次设有第二N+注入区和第二P+注入区;所述的第二P阱上方从左到右依次设有第三N+注入区和第二P+注入区;相邻的每两个注入区之间均设有浅壕沟隔离,并且在第三P+注入区和第三N阱之间也设有浅壕沟隔离。本发明利用二极管串寄生可控硅结构,来实现触发电压值可调,鲁棒性强,寄生电容小的防护器件。
[专利] 发明专利 CN201210052003.0
浙江大学 2012-07-18
摘要:本发明公开了一种基于多孔道均流的瞬态电压抑制器,包括P+衬底层和P-外延层;第一外延区与P+衬底层之间设有N+埋层,第二外延区上设有N+有源注入区;第一外延区上嵌有N阱,N阱上设有P+有源注入区;P+有源注入区通过金属电极与N+有源注入区相连;N阱与铺设于第一外延区上的N+有源注入层相连;N+有源注入层通过若干内填有N型材料的孔道与N+埋层相连。本发明通过采用多孔道均流技术,将ESD电流均匀引至齐纳结,使得齐纳结收集到的电流密度大体相同,避免了由于电流密度不同导致齐纳结局部失效的现象,有效增大结面积的利用效率,同时降低了导通电阻,提高钳位特性,从而增强器件的抗ESD能力。
[专利] 发明专利 CN201210028373.0
浙江大学 2012-07-04
摘要:本发明公开了一种基于多级电流镜的ESD侦测箝位电路,包括RC延时电路;RC延时电路中的电容的一端连接有第二电流镜和第三电流镜,另一端连接有第一电流镜,第二电流镜分别与第一电流镜和第三电流镜相连。本发明通过多级电流镜原理将RC延时电路中RC节点处的位移电流放大,使得RC的阻值和容值大大降低,大大减少了RC版图的芯片占用面积,进而降低了相应的芯片成本。
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