• 基于高级加密标准的安全控制器局域网通信的设计与实验验证

  摘要：控制器局域网（CAN）缺乏内置的加密机制，然而许多嵌入式控制循环对响应时间有毫秒级的严格要求。我们在普通的Cortex-M设备上实现了仅基于软件的AES-128加密算法，并在不改变标识符、帧长度或总线占用率的情况下，量化了该算法在传统CAN总线上的实时性能影响。通过使用一个专门搭建的测试平台（包含一个STM32F4主节点和三个STM32F1从节点），保护16字节的数据负载后，请求-响应的延迟从540微秒增加到了829微秒，但仍保持在5毫秒的应用时间预算范围内。该方法保持了物理层的完整性，能够承受高达15.3 Vpp的干扰，并且占用11.2千字节的闪存和1.8千字节的RAM。这些结果为在老

  来源：IEEE Embedded Systems Letters

  时间：2025-11-23

• 在FPGA和ASIC上改进的Montgomery模乘器

  摘要：本文提出了一种改进的Montgomery模乘器（MMM）的设计方案，该方案采用了三个大整数混合递归Karatsuba乘法器（HRKM），并将基础情况下的乘法运算替换为优化后的Schoolbook乘法器（OSBM）。这种方法实现了单周期模乘操作，显著降低了FPGA和ASIC的资源利用率和延迟。所提出的设计已在Virtex-6和Virtex UltraScale+ XCVU9P FPGA平台上实现，并使用Synopsys Design Compiler进行了ASIC实现。在AMD FPGA平台上的实验结果表明，与Virtex-6和Virtex UltraScale+ XCVU9P平台上现有的

  来源：IEEE Embedded Systems Letters

  时间：2025-11-23

• 适用于埃（Angstrom）时代节点的、对布线要求严格的领域专用处理器的物理设计探索

  摘要：本文探讨了一种针对机器学习（ML）领域的专用处理器（DSIP）架构的物理设计方法，旨在解决先进纳米时代技术中互连效率的问题。该设计通过采用专用存储结构和SIMD（单指令多数据）单元，实现了更短的连线长度和更高的核心密度。使用IMEC的A10纳米片节点合成了五种配置并进行了评估。将各种配置的关键物理设计指标与最先进的DSIP基准设计VWR2A进行了对比。结果表明，我们的架构在连线长度方面比VWR2A降低了2倍以上，在核心密度方面提高了3倍以上，并且所有配置的指标变化幅度都很小，这使得该架构成为下一代DSIP设计的极具前景的解决方案。这些改进是在几乎不进行手动布局调整的情况下实现的，从而证明

  来源：IEEE Embedded Systems Letters

  时间：2025-11-23

• 通过并行性实现实时激光雷达数据包解码与重建的硬件加速

  摘要：光检测与测距（LiDAR）传感器能够提供精确的深度信息，并且在恶劣的天气条件下仍能保持良好的性能，这使得它们在三维空间感知中至关重要。LiDAR传感器每秒可以生成数百万个点；然而，要实现实时处理，需要快速且无缝地准备用于深度学习模型的点云数据。在本文中，我们介绍了一种快速且高效的硬件设计，该设计能够解码LiDAR数据包，并利用数据包解码中的固有并行性将点云重建为IEEE 754半精度浮点数（FP16）格式。就单个LiDAR数据包的处理时间而言，我们基于Ultra96-V1 FPGA的实现平均性能比现有的基于软件的方法高出1.42倍，生成浮点数据的速度提高了3.68倍，同时功耗效率提高了2

  来源：IEEE Embedded Systems Letters

  时间：2025-11-23

• 利用FPGA上的毫米波雷达实现实时动态手势识别

  摘要：本研究提出了一种实用且注重隐私保护的手势识别系统，该系统采用毫米波（mmWave）雷达传感器，适用于低功耗、实时的边缘计算应用。该方案利用“俯视”（Top-View, TV）滤波器将三维点云转换为二维点云图像，从而在避免光学系统固有的隐私问题的同时，实现对手势的紧凑且信息丰富的表示。系统应用机器学习模型对7至12种不同的手势进行分类。评估在公开可用的数据集和专有的毫米波雷达数据集上进行，结果显示系统具有较高的识别准确性：随机森林（Random Forest, RF）在识别7种和12种手势时的准确率分别为97%和89%；逻辑回归（Logistic Regression, LR）在识别10种

  来源：IEEE Embedded Systems Letters

  时间：2025-11-23

• 一种适用于异构多核系统的混合硬件-软件调度方案

  摘要：随着异构多核系统在嵌入式领域中的重要性日益增加，高效的调度机制变得愈发关键。现有的解决方案通常需要在实时响应性、并行性和可编程性之间做出权衡。我们提出了一种针对异构多核系统的软硬件混合调度框架，该框架在确保软件算法调度结果的同时，能够根据硬件状态动态调整任务执行。任务依赖关系通过一种领域特定语言（DSL）进行离线分析，以生成优化后的调度方案。在运行时，硬件调度器负责快速检查任务依赖关系并执行任务分配。实验结果表明，该框架能够实现高效的并行调度，并且开销极低，非常适合处理对延迟敏感的应用场景，例如无线基带处理。

  来源：IEEE Embedded Systems Letters

  时间：2025-11-23

• 超薄Hf0.5Zr0.5O2材料中的唤醒机制与脱钉效应：探究频率与温度的依赖性

  摘要：在超薄（亚6纳米）铪锆氧化物（HZO）铁电薄膜中，唤醒效应是一个关键的可靠性问题，这阻碍了其在非易失性存储器中的应用。本文报道了存在一个最佳频率，该频率能够最大化唤醒过程的效率。为了解释这一现象，提出了一个基于氧离子场驱动迁移及其与氧空位相互作用的物理模型。最佳唤醒频率归因于薄膜中氧离子运动动态与循环场频率之间的时间匹配。该模型通过一系列综合实验得到了验证，包括最佳频率的场依赖性以及具有0.14–0.42 eV热激活能的热激活行为。这项工作为唤醒效应背后的机制提供了物理解释，并为高效唤醒过程提供了指导。

  来源：IEEE Transactions on Electron Devices

  时间：2025-11-23

• 在随机机械应力作用下，柔性多晶硅薄膜晶体管的电气不稳定性

  摘要：本文对比研究了在随机机械应力作用下，采用传统准分子激光退火（ELA）工艺制备的具有表面突起的柔性低温多晶硅薄膜晶体管（LTPS TFTs）与采用无突起蓝光激光二极管退火（BLDA）工艺制备的LTPS TFTs的性能。机械应力是通过控制冲击试验施加到TFT阵列表面的，实验中金属球从5厘米的高度通过亚克力导管随机落下。经过30次冲击循环后，采用BLDA工艺制备的TFTs表现出优异的稳定性（温度变化ΔTh = 0.4°C，栅极漏电流变化GS 50%）。全面的电学特性分析表明，BLDA工艺制备的TFTs在电学鲁棒性方面优于ELA工艺制备的TFTs，这主要归功于以下两个机制：1）通过Levins

  来源：IEEE Transactions on Electron Devices

  时间：2025-11-23

• 采用多极冷场发射器的回旋加速器的实验研究

  摘要：亚太赫兹（THz）技术及其相关设备在各种工业和技术应用中的使用日益广泛。本文介绍了一项针对配备多尖端冷场发射器的140 GHz回旋管的实验研究。文章确定了辐射产生的条件，并证明了实现约13 W输出功率的可行性。该回旋管的电子枪能够提供电流高达约100 mA的稳定电子束，并且在典型的技术真空压力（10^-7至10^-8托）下可靠运行。

  来源：IEEE Transactions on Electron Devices

  时间：2025-11-23

• 接近渗透阈值的银纳米复合材料中的电压诱导的幂律塑性

  摘要：我们报告了在银纳米粒子复合材料中观察到的电压诱导的电阻下降现象，该现象表现出幂律行为，这些复合材料的工作条件接近导体-绝缘体渗透阈值（PT）。在长时间的电脉冲作用下，电阻以时间依赖的幂律方式减小，表明复合材料内部网络具有动态塑性。我们确定了一个触发这种效应的阈值电压（约 5 V），并证明了在 80 °C 下通过热退火可以实现部分恢复。这种行为类似于脉冲时序依赖性塑性（STDP），与神经形态架构中观察到的突触学习动态有相似之处。为了解释这些动态，我们开发了一个基于渗透理论的电阻器网络模型，该模型包含了类似STDP的更新机制。我们的结果强调了银纳米粒子复合材料在渗透阈值边缘的可调电阻行为，

  来源：IEEE Transactions on Electron Devices

  时间：2025-11-23

• 适用于HCD退化FinFETs的通用时变DIBL模型

  摘要：本文提出了一种通用的模型，用于描述由于漏电流引起的势垒降低（DIBL）现象，并考虑了鳍状场效应晶体管（FinFET）中热载流子退化（HCD）的时变效应。该模型与先进14纳米超低阈值电压（ULVT）FinFET器件的实验数据相符，能够准确预测在HCD应力作用下DIBL的衰减情况。在这种应力条件下，DIBL值不再依赖于

  来源：IEEE Transactions on Electron Devices

  时间：2025-11-23

• 模板图案尺寸对InGaN基红光发光二极管性能的影响

  摘要：目前基于InGaN的红光发光二极管（LED）效率较低，这是限制全彩色、高分辨率微型/微LED显示器发展的主要因素。虽然已经在蓝宝石基底上制备出方形阵列结构的GaN模板，并证明这种结构可以改善基于InGaN的红LED的发光性能，但模板尺寸对发光效果的具体影响仍不明确。本研究通过制备不同尺寸的方形GaN模板来解决这一问题，模板尺寸范围从500 μm到200 μm。系统分析了模板尺寸对GaN模板层松弛状态、位错密度和表面形貌的影响，并详细研究了基于这些GaN模板制造的InGaN红光微型LED的发光特性。实验结果表明，最佳模板尺寸为300 μm，该尺寸不仅促进了底层材料的横向松弛，减轻了量子限制

  来源：IEEE Transactions on Electron Devices

  时间：2025-11-23

• 一种用于高分辨率主动矩阵微型LED显示器的并行编程与发射方案

  摘要：本文提出了一种用于高分辨率主动矩阵微LED（AM-μLED）显示器的并行编程与发射（PPE）驱动方案。该方案在每个像素内集成了一个1 T-1 C帧缓冲器，使得当前帧的灰度数据能够在前一帧的发射期间进行编程。与传统的分步逐行编程和同步发射（SE）方式相比，所提出的PPE方案将每帧的发射时间从不到50%提高到了90%以上，同时还为电流驱动精度的提升提供了额外的时间。为了验证PPE驱动方案的可行性，设计并制造了一种基于a-IGZO薄膜晶体管（TFT）的模拟脉宽调制（A-PWM）像素电路。实验结果表明，该像素电路能够可靠地实现PPE功能，并且在TFT阈值电压变化达到±3 V的情况下，仍能保持低于

  来源：IEEE Transactions on Electron Devices

  时间：2025-11-23

• 从沟道应力工程和自加热效应的角度出发的堆叠纳米片晶体管的底部隔离设计

  摘要：在这项工作中，提出了一种新型的底部P-i-N隔离（PNI）设计，用于抑制堆叠纳米片（NS）器件中的寄生子通道泄漏。从通道应力工程和自热效应（SHEs）的角度，研究了所提出的PNI方案对器件性能的影响。由于采用了全硅基底隔离结构，与底部介质隔离（BDI）方案相比，PNI方案不仅能够提高通道应力（pFET为-1.94 GPa，nFET为2.21 GPa），还能降低自热效应（晶格温度降低约21 K）。同时，也实现了堆叠NS通道之间的热耦合抑制。这些结论为堆叠NS器件中底部隔离技术的应用提供了有益的见解。

  来源：IEEE Transactions on Electron Devices

  时间：2025-11-23

• 非傅里叶热传输对高带宽存储器中温度分布的影响

  摘要：高带宽内存作为未来内存芯片技术的主要发展趋势，显著提升了计算机性能。同时，由于其堆叠架构所带来的热挑战也引起了广泛关注。目前大多数关于高带宽内存热管理的研究都是基于傅里叶定律进行的，忽略了微/纳米尺度结构所引入的非傅里叶效应。在本研究中，采用蒙特卡洛方法求解声子玻尔兹曼传输方程，探讨了非傅里叶热传输对高带宽内存结构热行为的影响。研究结果表明，非傅里叶热传输导致的结温比傅里叶定律预测的温度高出

  来源：IEEE Transactions on Electron Devices

  时间：2025-11-23

• 低过剩噪声Al0.8In0.2As0.31Sb0.69雪崩光电二极管，晶格与InAs匹配

  摘要：砷化铟（InAs）是一种优异的材料，能够吸收波长高达3500纳米的红外光子，因此非常适合用于中红外探测。然而，高性能的分离吸收和倍增雪崩光电二极管（SAM APDs）的发展一直受到缺乏与InAs吸收层兼容的低噪声雪崩材料的限制。在这项研究中，我们探讨了铝（Al）、铟（In）和锑（Sb）（其晶格与InAs匹配）作为低噪声雪崩材料的潜力。我们使用三种光学信号波长对大量p-i-n和n-i-p二极管进行了全面的过量噪声测量。在纯电子注入的情况下，Al-In-Sb p-i-n二极管在高增益（100）下表现出非常低的过量噪声因子（约为4），对应的有效雪崩系数为0.030.03。相比之下，当使用空穴注

  来源：IEEE Transactions on Electron Devices

  时间：2025-11-23

• 基于p型低温多晶硅薄膜晶体管的扫描驱动电路，能够输出正负双信号

  摘要：我们提出了一种基于p型低温多晶硅（LTPS）薄膜晶体管（TFT）的扫描驱动电路，该电路能够输出正负双极性（PNDO）信号，从而可以激活LTPS和氧化物TFT基像素电路中的n型和p型TFT。所提出的电路通过控制输出时序并采用自举方法，实现了具有改进下降特性的PNDO信号输出。通过使用单一控制部件生成PNDO信号，降低了功耗和电路面积。此外，实际制作的电路成功地产生了PNDO信号。

  来源：IEEE Transactions on Electron Devices

  时间：2025-11-23

• 用于Ka波段行波管（TWTs）的高效双级衰减收集器

  摘要：对于地面和非地面无线通信链路中的发射机而言，高效率是功率放大器的关键要求。由于行波管（TWT）的工作机制，其效率天生就高于固态功率放大器（SSPA）——在该机制中，大部分被消耗的波束能量能够被收集器回收。然而，在反向工作状态下（即功率输出受限时），总效率以及电子的能量分布都会降低，这对收集器的设计带来了挑战。本文提出了一种基于新型仿真方法的两级单陶瓷低阻收集器的实际设计方案，其中低阻收集器被作为一个独立组件进行建模，且在提供给收集器设计的数据中没有任何假设或维度简化。文中详细分析了从收集器电极向慢波结构（SWS）回流的电子现象，并研究了不同类型的回流电子对收集器效率的影响。作为参考，本研

  来源：IEEE Transactions on Electron Devices

  时间：2025-11-23

• 在模拟的金星表面条件下，InAlN/GaN晶体管的老化分析

  摘要：金星表面极端的热、化学和压力环境对长期运行的着陆器电子设备构成了巨大挑战。氮化镓（GaN）异质结构器件具备出色的化学稳定性和热稳定性，能够在恶劣环境中正常工作。本研究探讨了在金星表面条件下，采用难熔氧化铱（IrOx）栅极的耗尽型InAlN/GaN-on-Si高电子迁移率晶体管（HEMTs）的退化机制。在460°C和93巴的压力下，这些器件进行了为期11天的原位测试。测试结果显示：漏电流从62.46 mA/mm下降至3.71 mA/mm，导通电阻从137.87 Ω·mm增加到1266.50 Ω·mm，导通/截止电流比从288.8×10^3下降至9.88×10^3，阈值电压向正方向移动了2.

  来源：IEEE Transactions on Electron Devices

  时间：2025-11-23

• 一种基于元启发式优化的深度学习框架，用于超结LDMOS的自动化设计

  摘要：横向双扩散MOSFET（LDMOS）器件是双极-CMOS-DMOS（BCD）工艺的重要组成部分，在功率集成电路（PIC）中发挥着关键作用。然而，其设计始终受到特定导通电阻（R_on）与击穿电压（BV）之间基本权衡的限制。虽然数值TCAD仿真对于设计至关重要，但它们在计算上难以用于探索广泛的设计空间。本文介绍了一种新型人工智能（AI）框架，该框架结合了混合深度神经网络（DNN）和卷积神经网络（CNN）替代模型以及海星优化算法（SFOA），以实现超结LDMOS的最佳设计自动化和加速。这种混合DNN–CNN模型通过同时处理TCAD仿真中的结构参数和电气参数，能够以98%的准确率预测器件性能。随

  来源：IEEE Transactions on Electron Devices

  时间：2025-11-23

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