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基于无机钙钛矿量子点的低功耗交流驱动红光发光二极管
摘要： 无机钙钛矿因其高稳定性和可调带隙成为发光器件的有力候选材料。然而钙钛矿发光二极管（PeLEDs）的功耗与亮度问题始终存在。本研究通过交流（AC）驱动模式，基于CsPbI3量子点（QDs）和p型硅衬底提升了PeLEDs的发光强度并降低了电流密度。在不同驱动电压模式（正弦脉冲偏压或方波脉冲偏压下）中观察到频率依赖的电致发光（EL）行为。方波脉冲偏压下的器件因界面热降解更少，在相同电压下呈现更强的EL强度。采用方波脉冲偏压驱动的红色PeLEDs进一步改善了EL强度衰减现象，且积分EL强度在驱动电压超过8.5V后随电压升高近乎线性增长。此外与直流（DC）驱动模式相比，交流条件下的红色PeLEDs展现出更高的工作稳定性，这主要源于器件内累积电荷的减少。本研究为获得高亮度、低功耗及高稳定性的发光器件提供了有效途径，将对LED直接耦合家用电源产生深远影响。
关键词： 低功耗、钙钛矿量子点、硅、发光二极管、交流驱动
更新于2025-11-21 11:01:37
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一种用于超导纳米线单光子探测器的低功耗、无电感宽带低温放大器
摘要： 本文提出了一种用于超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的低功耗、无电感宽带低温放大器。为实现宽频带、低功耗和小芯片面积，采用了改进的Cherry-Hooper放大器拓扑结构。在4.2K温度下，该放大器具有良好的输入输出匹配特性，实测结果显示其增益为23dB且具有平坦的增益响应，3dB带宽（BW）超过3.4GHz，可覆盖低至130kHz的频率。该放大器采用0.13μm锗硅（SiGe）BiCMOS工艺制造，核心电路仅占用0.075mm2硅片面积，功耗仅为4mW。
关键词： 低功耗、低温放大器、宽带、超导纳米线单光子探测器（SNSPD）
更新于2025-09-23 15:23:52
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[2018年IEEE生物医学电路与系统会议(BioCAS) - 美国俄亥俄州克利夫兰市(2018.10.17-2018.10.19)] 2018年IEEE生物医学电路与系统会议(BioCAS) - 一种用于人体类器官实时组织内监测的μ射频CMOS器件
摘要： 人类来源的脑类器官被提议用于生成功能性体外模型和人脑组织，以支持药物发现、精准医疗及基于细胞的临床治疗。然而，其当前制备过程存在高度变异性，限制了常规应用。为实现脑类器官的质量可控生产并为检测开发提供读数能力，我们提出构建可嵌入活体三维细胞组装体的微型主动装置，用于组织内生物信号的无线传感与监测。本研究评估了一种低功耗解决方案：在100微米×100微米区域内集成生物电信号传感放大所需全部电路，同时实现射频无线供电与数据传输。基于130纳米射频CMOS工艺的电路仿真表明，该方案功耗仅6.18微瓦即具可行性。采用模拟硅基微型装置的初步体外实验显示，这些装置可在细胞培养过程中整合至三维细胞聚集体内。
关键词： 互补金属氧化物半导体、低功耗、射频、人脑类器官、无线生物传感
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种低功耗、快速跟踪且具有自适应功率调节功能的光频转换器，用于血氧饱和度（SpO2）检测
摘要： 本文提出了一种用于血氧饱和度(SpO2)检测的单片式低功耗快速跟踪光频转换器。通常情况下，跟踪速度与功耗是相互矛盾的特性。然而通过针对不同环境光强度采用差异化的增益带宽规格，可根据光照强度实现功耗的动态优化。本文中，放大器功耗通过生成的光强正相关控制电压进行自适应调节，从而显著降低了低光照条件下的芯片总功耗。此外，这种自适应功率调节在连续模拟域中实现，不会引入额外开关噪声。该光频传感器芯片采用0.35微米CMOS工艺制造，芯片面积为1×0.9平方毫米。测试结果表明：对任意光照强度的脉冲光响应时间不超过两个新输出方波周期。在3.3V供电电压下最大总电流消耗为1.9mA，当输出频率约25KHz或更低时，可自适应降至仅0.7mA。该传感器芯片在-25至80摄氏度温度范围内，最小工作供电电压为2.5V，并具有4KV人体模型(ESD)防护等级。
关键词： 光频转换器，低功耗，快速跟踪，血氧，生物医学传感器
更新于2025-09-23 15:23:52
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[2018年IEEE生物医学电路与系统会议(BioCAS) - 美国俄亥俄州克利夫兰市(2018.10.17-2018.10.19)] 2018年IEEE生物医学电路与系统会议(BioCAS) - 一种具有宽视野成像与定位跟踪功能的胶囊内窥镜系统
摘要： 提出了一种支持宽视野成像与定位跟踪功能的胶囊内镜系统。该胶囊内镜集成了体域通信（BCC）收发器集成电路（IC）和四摄像头?？椤ＮС炙穆飞阆裢吠枷翊?，BCC收发器以低功耗提供高速数据率。通过交叉耦合摄像头?？槭迪?60度全景成像。针对亚厘米级精度的胶囊定位需求，提出了接触衰减补偿方案。系统采用刚柔结合印刷电路板（PCB）集成设计以减小体积。该内镜系统使用常规小型纽扣电池可支持4帧/秒速率运行超8小时、2帧/秒速率运行12小时，并通过人体仿生模型验证。
关键词： 高数据速率、低功耗、胶囊内窥镜、体域通信（BCC）、定位、位置跟踪、发射器、无线
更新于2025-09-23 15:23:52
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[2018年IEEE信号与图像处理设计与架构会议（DASIP）- 葡萄牙波尔图（2018.10.10-2018.10.12）] 2018年信号与图像处理设计与架构会议（DASIP）- 基于动态电压调节与部分重构的FPGA低功耗图像处理应用
摘要： TULIPP项目旨在促进具有实时性和低功耗约束的嵌入式图像处理系统的开发。本文描述了针对可重构片上系统（SoC）的几种自适应动态运行时技术，这些方法用于高性能嵌入式平台上的低功耗图像处理应用。动态电压调节和动态部分重配置针对嵌入式系统的低功耗需求，而调试功能则支持系统硬件端的快速开发。所提出的技术通过自主开发的定制SDSoC图像处理库进行了测试和验证。
关键词： 低功耗、FPGA、图像处理、调试、嵌入式系统、可重构、实时、动态电压调节、动态部分重配置
更新于2025-09-23 15:22:29
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具有低亚阈值摆幅的负电容黑磷晶体管
摘要： 负电容（NC）在实现具有更陡亚阈值斜率的晶体管方面展现出巨大潜力，这对电压/功率应用极具价值。黑磷（BP）理论上被预测是理想的负电容场效应晶体管（NC-FET）沟道材料，但迄今其实验验证一直难以实现。本研究首次展示了基于黑磷的负电容晶体管。通过与20纳米HfZrO铁电电容器连接，两种黑磷晶体管均表现出更低的亚阈值斜率（SS）。其中5纳米AlOx黑磷晶体管的亚阈值斜率从200 mV/dec降至104 mV/dec。实验结果通过黑磷-负电容场效应晶体管模型进行分析，计算得出的转移曲线与实验曲线高度吻合，验证了该模型的有效性。本研究为利用负电容黑磷场效应晶体管实现低功耗柔性电子应用提供了重要启示。
关键词： 低功耗，铪锆氧化物（HfZrO），黑磷（BP），亚阈值摆幅（SS），负电容（NC）
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2018年伊朗电气工程会议（ICEE）- 马什哈德（2018.5.8-2018.5.10）] 伊朗电气工程会议（ICEE）- 采用90纳米CMOS技术中主动电感器的新型10 Gb/s光接收器
摘要： 本文提出了一种采用90nm工艺的新型低功耗10Gb/s CMOS光接收机设计方案，该电路由跨阻放大器和两级限幅放大器构成。其中跨阻放大器采用两级结构，在0.15pF输入电容条件下实现54.8dBΩ的跨阻增益和8GHz的-3dB带宽，功耗为4.64mW。两级限幅放大器采用带主动反馈的差分拓扑结构。完整的光接收机在1V电源电压下具有82.6dBΩ的增益、8GHz带宽，总功耗为13.64mW。
关键词： 低功耗、光接收器、限幅放大器、CMOS、跨阻放大器
更新于2025-09-23 15:21:21
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚（2018.7.22-2018.7.27）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 低功耗板上的高光谱压缩感知
摘要： 高光谱成像仪器通过测量地球表面同一区域数百个光谱波段（不同波长通道）实现遥感探测。所获取的数据立方体每次飞行包含数GB数据量，这引发了人们对机载压缩技术的关注。这类压缩技术通常计算成本较高。本文提出了一种在低功耗图形处理器上实现的压缩感知方法。实验基于Jetson TX1开发板进行，该平台特别适合执行点积等向量运算。这些实验旨在验证这些方法在机载处理中的精度与耗时适用性。结果表明，采用这种低功耗GPU可在极低功耗要求下实现实时性能。
关键词： GPU，低功耗，高光谱成像，压缩感知
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于单颗SnO微盘的气体传感器
摘要： 本研究对先前已证实对NOx具有卓越灵敏度的单个纳米加工SnO微盘进行深入探究，以增进对气体传感机制的理解。通过双束显微镜（SEM/FIB）辅助，我们将不同面积和厚度的SnO微盘分离并与金属电极实现电连接。研究发现：单个微盘器件虽具有响应/恢复时间短、功耗低的优点，但大型互联微盘阵列展现出更高的灵敏度与选择性?；谄滔嗷プ饔眉按浠频姆治鼋沂玖苏庑┎钜斓某梢颉穸仍诘テ骷宕泄讨衅鹬鞯甲饔?。本研究首次报道了NO2环境下SnO微盘的德拜长度计算值。
关键词： 单元素器件、聚焦离子束纳米加工、低功耗、半导体、传感机制、德拜长度、气体传感器、氧化锡
更新于2025-09-23 15:21:01