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  • 景深概念、计算方法与影响因素

    千次阅读 2019-06-22 16:22:46
    一、景深概念 “景深(Depth of Field,DOF),是指在摄影机镜头或其他成像器前沿能够取得清晰图像的成像所测定的被摄物体前后距离范围。而光圈、镜头、及拍摄物的距离是影响景深的重要因素。” “在聚焦完成后,...

    一、景深概念

           “景深(Depth of Field,DOF),是指在摄影机镜头或其他成像器前沿能够取得清晰图像的成像所测定的被摄物体前后距离范围。而光圈、镜头、及拍摄物的距离是影响景深的重要因素。”

           “在聚焦完成后,焦点前后的范围内所呈现的清晰图像,这一前一后的距离范围,便叫做景深。在镜头前方(调焦点的前、后)有一段一定长度的空间,当被摄物体位于这段空间内时,其在底片上的成像恰位于焦点前后这两个弥散圆之间。被摄体所在的这段空间的长度,就叫景深。换言之,在这段空间内的被摄体,其呈现在底片面的影象模糊度,都在容许弥散圆的限定范围内,这段空间的长度就是景深。”——百度百科

    二、景深计算公式

    三、影响景深主要因素

    从计算公式反映出光圈、镜头、及拍摄物的距离:

    1. 光圈越大(光圈值f越小),景深越浅

    2. 焦距越长,景深越浅

    3. 拍摄物越近,景深越浅

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  • 概念学习(Concept learning)

    千次阅读 2013-07-07 19:21:35
    影响概念学习的因素主要有:概念的定义性特征;原型;讲授概念的方式;概念间的联系以及学生在年龄、性别、智力、动机、情绪、经验、民族、语言能力以及使用学习策略上的个体差异等自身的因素。 概念学习的...

    概念学习就是学习把具有共同属性的事物集合在一起并冠以一个名称,把不具有此类属性的事物排除出去。影响概念学习的因素主要有:概念的定义性特征;原型;讲授概念的方式;概念间的联系以及学生在年龄、性别、智力、动机、情绪、经验、民族、语言能力以及使用学习策略上的个体差异等自身的因素。


    概念学习的过程

      概念学习的过程包括概念的获得和概念的运用两个环节:获得概念有两种形式,即概念的形成和概念的同化。

      1、概念的形成指从大量的具体例证出发,通过归纳的方法抽取一类事物的共同本质属性,从而形成概念。

      2、概念的同化指将新概念纳入到学生认知结构中原有的有关概念之中,从而使学生获得概念的方式。

      概念的运用是指概念获得之后,就能在认知活动中发挥作用,并认知活动产生影响,它一般反映在知觉思维两个水平上。在知觉水平上运用概念是指运用已经获得的概念,帮助识别具体的同类事物并将其归入这一类型。在思维水平上运用概念是指运用概念对事物进行判断、推理或将概念进行重新改组,以满足解决问题的需要。


    促进概念学习的条件

      促进概念学习要充分考虑概念获得和运用两个环节,还要考虑影响概念学习的因素。

      1、提供概念范例

      范例指能够代表概念的典型事例,提供适当范例有助于学习者掌握概念的主要特征。范例既可以有概念原型,以便告诉学习者这个概念是什么,也可以有反例,让学习者了解这个概念不是什么。一般来讲,最好的范例就是那些定义性特征很明显或学习者最熟悉的原型。当某一概念很容易与其他概念混淆时,反例非常重要。

      提供范例的方法可以有两种:一种是例—规法;另一种是规—例法。

      2、利用概念间的联系构图

      概念之间是有联系的,利用学习者已有概念组成“概念地图”,把新概念置于其中,在这样的“地图”中,概念与概念间的上下级关系得以明确显露,概念被赋予了更多的含义,有利于学习者通过已知概念来掌握新概念。

      3、消除错误概念

      学习者很容易由日常生活经验而形成不科学的错误概念,而且这种不科学的错误概念一旦形成,又难以消除或改变。对于这类问题,可以采用强调概念的定义性特征,直接指出学习者的错误所在。

      4、在实践中运用概念

      学习者每使用一次概念或在新的丰富的情境中遇到同一概念,也就是概念的每一次具体化,都会使概念进一步丰富和深化,学习者对要领的理解就更完全、更深刻,尤其是模糊要领的教学更是如此。而运用概念于实际就是这种概念具体化的过程。


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  • STI、LOD与WPE概念:形成机理及对电路设计的影响

    万次阅读 多人点赞 2019-06-17 15:39:57
    文章目录LOD的概念STI的概念WPE的概念STI、WPE效应对电路设计的影响STI效应WPE效应 LOD的概念 LOD是 Length of Diffusion的缩写,当拥有相同的Gate Length和Gate Width的两个MOS,因为扩散区长度不同造成其电流...

    根据网络资料综合

    LOD的概念

    LOD是 Length of Diffusion的缩写,当拥有相同的Gate Length和Gate Width的两个MOS,因为扩散区长度不同造成其电流不同所产生的效应为LOD效应。如下图,两个MOS (A和B)其Gate Length Gate Width皆为0.5um和2um,但由于扩散区分别为1um和1.5um,所以其电流大小并不同。
    LOD示意图
    从0.25um以下的制程,组件之间是利用较先进的STI(Shallow Trench Isolation)的方法来做隔绝。 STI的作法,会在substrate上挖出一个沟槽,再填入二氧化硅当绝缘层。这个在substrate挖出沟槽的动作会产生应力的问题,由于FOX(Field Oxide)到Poly Gate的距离不同,应力对MOS的影响也不同。

    STI的概念

    STI是Shallow Trench Isolation的缩写,STI压力效应就是浅槽隔离压力效应。为了完成有源器件的隔离,在它周围必须形成绝缘侧壁,在较为先进的CMOS工艺制成中,通常用STI的方法来做隔离。浅槽隔离利用高度各向异性反应离子刻蚀在表面切出了一个几乎垂直的凹槽。该凹槽的侧壁被氧化,然后淀积多晶硅填满凹槽的剩余部分。
    STI示意图
    在substrate挖出浅槽时会产生压力的问题。由于扩散区到MOS管的距离不同,压力对MOS管的影响也不同。所以对于相同长宽两个MOS管,由于对应的扩散区长度的不同而造成器件性能的不同。

    WPE的概念

    在离子注入制造工艺时,原子从掩模板的边沿开始扩散,在阱边附近的地方硅片表面变得密集,如图2所示。结果就是,阱表面浓度会随着距离掩模板的边沿的远近而有所不同,因此整个阱的掺杂浓度是不均匀的,如图2中的a)所示。这种不均匀造成MOS管阈值电压的不同,还有其它的电性能也有所不同,它会随着距离阱边距离的不同而不同,如图2中的b)所示。这种现象就是我们常说的阱邻近效应(WPE:Well Proximity Effect)。

    WPE形成描述
    WPE形成描述
    WPE效应根本的原因是: 植入的离子在光阻材料上发生了散射,在光阻边缘, 散射离子进入到阱硅表面,影响了边缘区域的掺杂浓度。考虑WPE的影响主要表现在三个方面:阈值电压、迁移率及体效应。CMC(Compact Model Council)紧凑模型协会对WPE模型进行了拓展。

    上述定义较为宽泛,因为一般来讲应该有三种情况:1,形成N型阱;2,形成P型阱;3,形成深N型埋层;在另一资料中有这样的说明:深阱为闩锁效应保护提供了低电阻路径,并且抑制了双极型增益,深埋层也是NMOSFET隔离三阱的关键。然而,深埋层影响了光阻边缘器件。一些离子在光阻上散射到光阻边缘的硅表面上,改变了这些器件的阈值电压。据观察阈值偏差可以达到20-100mV,横向范围约3-10um, 在硼深反型P阱中,磷深反型N阱中及被三阱隔离的P阱中都可以观察到。需要注意的是: 深埋层的顺序在不同工厂会有所不同,比如IBM:STI -> NW -> PW -> DNW,TSMC:STI -> DNW -> PW -> NW。相对而言,TSMC的深埋层对隔离P型阈值影响要小些。

    STI、WPE效应对电路设计的影响

    STI效应

    STI带来的压力对器件性能有重要影响,特别是电流Idsat和阈值电压Vth。而这些效应是非常重要的,在仿真器件性能的时候必须包含在内,而MOS管的特性与版图的设计又是息息相关的(图3)。
    在这里插入图片描述
    下面通过一组实验数据看看STI的压力对于MOS管漏端电流Ids的影响。横轴是不同的Vgs值(图4)。测试STI的压力对于PMOS管和NMOS管的漏端电流的影响。工艺是0.13um,PMOS管和NMOS管为3.3V,length=0.6um, width=24um,此处设置sa=sb。

    我们可以看出,这种压力对于PMOS管和NMOS管的影响正好相反。PMOS管:电流随SA(SB)的增大而变小;NMOS管:电流随SA(SB)的增大而增大。

    在这里插入图片描述
    测试STI的压力对于gm的影响,横轴是不同的Vgs值(图5)。在Sa=Sb=0.345um,Sa=Sb=1.5um,两种条件下,对于一个length=0.15um的PMOS,相差约有3%,对于一个length=0.6um的PMOS,相差约有10%。而这些差异,仅仅是一个MOS的差异,对于数十个、数百个甚至与数千个MOS的组合会使电路偏差很大,有可能导致不工作。

    WPE效应

    下面我们再来看看WPE的影响.对于同一个器件,固定的长宽,固定的源漏区(SA、SB)大小,根据将它放置在离阱边界距离不同的地方(图6)
    在这里插入图片描述
    我们看到了下面的测试结果(图7):0.13um工艺下,测试3.3V NMOS管的Vth随SC的距离的变化:
    在这里插入图片描述
    我们可以看出,当NMOS管距离阱边比较近的时候,Vth会增大约50mV。Vth也会随着源漏端的方向而有所不同,达到约有10 mV的偏差。当NMOS管距离阱边比较远的时候,如SC的距离大于3um,Vth基本上就没有多少的偏差了。

    通过一系列实验数据,我们可以看出,STI、WPE对器件性能有重要影响,在深亚微米IP模块设计中必须考虑的制造工艺的影响。那么,对IP模块级别的设计,如何减小或者避免这两种效应呢?

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  • STI效应主要影响SPICE的Stress Effect Model,应力对MOS特性的影响主要体现在迁移率和饱和速度两个参数上,但是由于掺杂分布也会受到不同SIT尺寸和应力的影响,因此阈值电压和一些二级效应例如DIBL、体效应都会相应...

    STI效应主要影响SPICE的Stress Effect Model,应力对MOS特性的影响主要体现在迁移率和饱和速度两个参数上,但是由于掺杂分布也会受到不同SIT尺寸和应力的影响,因此阈值电压和一些二级效应例如DIBL、体效应都会相应受到影响。

    BSIM4在对Stress Effect进行建模时,主要考虑其对迁移率、饱和速度、阈值电压、体效应和DIBL的影响。

    BSIM4使用STIMOD对STI效应进行分级:

    STIMOD级别 说明
    STIMOD=0 Stress Effect关闭
    STIMOD=1 Berkeley Model Basic
    STIMOD=2 TSMC Model for Irregular LOD Device
    STIMOD=3 Berkeley Model for Multi-Fingure Device

    BSIM4中STI效应影响的迁移率饱和速度阈值电压体效应DIBL所对应Model参数分别为U0VSATVTH0K2ETA0,通过SA、SB和SD三个参数对上面五个参数产生影响。STIMOD=3中对STI效应对五个参数的影响如下图所示:
    在这里插入图片描述
    BSIM4中将STI效应综合影响定义为LOD,对于单Finger器件STI效应影响为SA、SB分别定义为Gate两边距离STI区域的长度,而对于多Finger器件STI效应还要考虑每个Finger综合的STI效应,定义为SD,SA、SB、SD的定义如下图所示:
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述

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  • WPE效应主要影响SPICE的Well Proximity Effect Model,WPE对MOS特性的影响主要体现在阈值电压、迁移率和体效应上。WPE效应与FET和MASK边缘距离强相关,BSIM4中WPE效应影响的阈值电压、迁移率、和体效应所对应Model...
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