PLD

PLD

PLD中文名是保蘭德,是義大利一家精品皮具製造商的品牌。同時在計算機中PLD是可程式邏輯器件,是作為一種通用積體電路生產的,他的邏輯功能按照用戶對器件編程來決定。

基本信息

PLD

20世紀50年代,義大利出現一位傑出的貴族女性——路易·瑪麗(Louis Maria)。

她的家族世襲經營著義大利著名皮件作坊,所產皮具專供歐洲皇家和貴族階層使用。從小在作坊長大的她,有著一種對皮具與眾不同的閱讀能力,能自己使用皮料製作一些精美小皮件。

這位偉大的女性用全部財產買下了位於撒丁島旁的一座小島,並將它命名為“POWERLAND”(PLD),寓意顛覆女性傳統觀念的力量之島。在這裡,她修築了別墅,設立了皮件作坊,她設計的手包款式充滿了新奇、時尚、戲謔感,卻又具備異樣的藝術魅力。

在Louis女士去世以後,他的侄子繼承了島上的皮件作坊,1989年他以原有作坊為雛形。創立了以小島名字命名的品牌——POWERLAND(保蘭德),並在米蘭開了第一家精品皮具店。

1997年, POWERLAND皮具以卓越創新的設計理念,無可挑剔的完美做工,義大利上等天然皮料;創造出奢華而不失個性,經典而不失時尚的箱包,使多姿多彩的女性化元素得到張揚,受到全球無數新貴族女性的青睞。

2003年,POWERLAND在站穩了歐美市場以後,開始著眼於中國市場,並且進軍中國市場。

2009年,原GUCCI設計總監杜爾閣-弗蘭西斯科先生加入POWERLAND擔任POWERLAND皮具總設計師和品牌總顧問,旨 在將國際先進的經營理念、服務模式、行銷方式移植到POWERLAND品牌;同年,與法國奢侈品協會洽談合作,標誌著POWERLAND朝國際頂級品牌行 列邁出重要一步。

硬體

簡介

PLD是Programmable Logic Device的縮寫,意為可程式邏輯器件,即主要實現數字邏輯的積體電路,並且是可以通過編程來改變其功能的。

PLD是做為一種通用積體電路生產的,但其最終產品又具有專用積體電路的性質。在傳統的積體電路全定製設計中,廠家(設計人員)需要從前端到後端再到生產測試全流程參與,並且產品內部的積體電路(硬體)不能改動,一旦有錯誤或者有新的需求就必須重新經過Foundry生產,成本高、周期長。而PLD的出現正好彌補了這方面的缺陷。PLD的邏輯功能可以根據用戶對器件的編程來決定,設計人員不用介入版圖設計和生產流程,可以通過編程快速得到想要的電子系統功能。因此可以認為編程前PLD是通用積體電路,編程後的PLD是專用積體電路。

PLD的發展很快,從早期最簡單的可程式唯讀存貯器(PROM),到今天幾乎可以實現整個系統的功能強大“可程式SoC”,期間出現了很多種類的PLD器件,但是不管其如何發展,最核心的還是在“可程式”上,而可程式歸根結底是要解決兩個問題:如何改變邏輯功能、如何改變邏輯單元之間的互連關係。

發展歷程

早期的可程式邏輯器件只有可程式唯讀存貯器(PROM)、紫外線可擦除唯讀存貯器(EPROM)和電可擦除唯讀存貯器(EEPROM)三種。由於結構的限制,它們只能完成簡單的數字邏輯功能。

其後,出現了一類結構上稍複雜的可程式晶片,即可程式邏輯器件,它能夠完成各種數字邏輯功能。典型的PLD由一個“與”門和一個“或”門陣列組成,而任意一個組合邏輯都可以用“與一或”表達式來描述,所以, PLD能以乘積和的形式完成大量的組合邏輯功能。這一階段的產品主要有PAL和GAL。PAL由一個可程式的“與”平面和一個固定的“或”平面構成,或門的輸出可以通過觸發器有選擇地被置為暫存狀態。PAL器件是現場可程式的,它的實現工藝有反熔絲技術、EPROM技術和EEPROM技術。還有一類結構更為靈活的邏輯器件是可程式邏輯陣列(PLA),它也由一個“與”平面和一個“或”平面構成,但是這兩個平面的連線關係是可程式的。PLA器件既有現場可程式的,也有掩膜可程式的。在PAL的基礎上,又發展了一種通用陣列邏輯GAL,如GAL16V8,GAL22V10 等。它採用了EEPROM工藝,實現了電可按除、電可改寫,其輸出結構是可程式的邏輯宏單元,因而它的設計具有很強的靈活性,至今仍有許多人使用。這些早期的PLD器件的一個共同特點是可以實現速度特性較好的邏輯功能,但其過於簡單的結構也使它們只能實現規模較小的電路。為了彌補這一缺陷,20世紀80年代中期Altera和Xilinx分別推出了類似於PAL結構的擴展型 CPLD和與標準門陣列類似的FPGA,它們都具有體系結構和邏輯單元靈活、集成度高以及適用範圍寬等特點。這兩種器件兼容了PLD和通用門陣列的優點,可實現較大規模的電路,編程也很靈活。與門陣列等其它ASIC相比,它們又具有設計開發周期短、設計製造成本低、開發工具先進、標準產品無需測試、質量穩定以及可實時線上檢驗等優點,因此被廣泛套用於產品的原型設計和產品生產(一般在10,000件以下)之中。幾乎所有套用門陣列、PLD和中小規模通用數字積體電路的場合均可套用FPGA和CPLD器件。

分類

按集成度劃分

(1)低集成度晶片。早起出現的PROM、PAL、可重複編程的GAL都屬於這類,可重構使用的邏輯門數大約在500門以下,稱為簡單PLD。

(2)高集成度晶片。如現在大量使用的CPLD、FPGA器件,稱為複雜PLD。

按結構劃分

(1)乘積項結構器件。其基本結構為“與-或”陣列的器件,大部分簡單PLD和CPLD都屬於這個範疇。

(2)查找表結構器件。由簡單的查找表組成可程式門,再構成陣列形式。大多數FPGA是屬於此類器件。

按編程工藝劃分

(1)熔絲型器件。早期的PROM器件就是採用熔絲結構的,編程過程是根據設計的熔絲圖檔案來燒斷對應的熔絲,達到編程和邏輯構建的目的。

(2)反熔絲型器件。是對熔絲技術的改進,在編程處通過擊穿漏層使得兩點之間獲得導通,這與熔絲燒斷獲得開路正好相反。

(3)EPROM型。稱為紫外線擦除電可程式邏輯器件,是用較高的編程電壓進行編程,當需要再次編程時,用紫外線進行擦除。

(4)EEPROM型。即電可擦寫編程軟體,現有部分CPLD及GAL器件採用此類結構。它是對EPROM的工藝改進,不需要紫外線擦除,而是直接用電擦除。

(5)SRAM型。即SRAM查找表結構的器件,大部分FPGA器件都採用此種編程工藝,如Xilinx和Altera的FPGA器件。這種方式在編程速度、編程要求上要優於前四種器件,不過SRAM型器件的編程信息存放在RAM中,在斷電後就丟失了,再次上電需要再次編程(配置),因而需要專用的器件來完成這類配置操作。

(6)Flash型。Actel公司為了解決上述反熔絲器件的不足之處,推出了採用Flash工藝的FPGA,可以實現多次可編寫,同時做到掉電後不需要重新配置,現在Xilinx和Altera的多個系列CPLD也採用Flash型。

組成

·一個二維的邏輯塊陣列,構成了PLD器件的邏輯組成核心。

·輸入/輸出塊:連線邏輯塊的互連資源。

·連線資源:由各種長度的連線線段組成,其中也有一些可程式的連線開關,它們用於邏輯塊之間、邏輯塊與輸入/輸出塊之間的連線。

制膜技術

簡介

脈衝雷射沉積(PLD)Pulsed Laser Deposition是近年來發展起來的使用範圍最廣,最有希望的制膜技術。

簡單來說,脈衝雷射沉積PLD(Pulsed Laser Deposition)就是脈衝雷射光束聚焦在固體靶面上,雷射超強的功率使得靶物質快速等離子化,然後濺鍍到目標物上。

優點

1.由於雷射光子能量很高,可濺射製備很多困難的鍍層:如高溫超導薄膜,陶瓷氧化物薄膜,多層金屬薄膜等; PLD可以用來合成納米管,納米粉末等。

2.PLD可以非常容易的連續融化多個材料,實現多層膜製備。

3.PLD可以通過控制雷射能量和脈衝數,精密的控制膜厚。

對雷射器要求

1.儘可能避免熱效應:雷射波長越短,越容易實現“冷加工”所以193nm,248nm的準分子雷射器和266nm,355nm的高次諧波ND:YAG固態雷射器為客戶所常用。

2.大能量,短脈衝創造超過靶材的閾值的功率密度。

3.比較高的重複頻率,提升濺射速度。

4.雷射器使用簡單,壽命長,易於維護(這一點Nd:YAG固態雷射器要好於準分子雷射器)。

相關產品

雷射光源部分:法國Quantel公司的脈衝Nd:YAG雷射器, (連結)

推薦型號:

1.Brillant B 系列:即插即用型3倍頻(355nm),4倍頻(266nm)結構;用戶使用方便,也是商用PLD系統OEM廠家的選擇。

2.YG980系列:高能量輸出,工作穩定,維護方便。是科研用PLD系統的首選。

測試系統部分:

1.電漿光譜測試系統:英國Andor公司,

2.真空腔殘餘氣體分析儀:美國SRS公司 RGA200等

3.紅外熱像儀:美國Electrophysics公司 PV320等

PLD

PLD(Pulsed Laser Deposition)脈衝雷射沉積,也被稱為脈衝雷射燒蝕(pulsed laser ablation,PLA),是一種利用雷射對物體進行轟擊,然後將轟擊出來的物質沉澱在不同的襯底上,得到沉澱或者薄膜的一種手段。

歷史背景

早於1916年,愛因斯坦(Albert Einstein)已提出受激發射作用的假設。可是,首部以紅寶石棒為產生雷射媒介的雷射器,卻要到1960年,才由梅曼(Theodore H. Maiman)在休斯實驗研究所建造出來。總共相隔了44年。使用雷射來熔化物料的歷史,要追溯到1962年,布里奇(Breech)與克羅斯(Cross)利用紅寶石雷射器,汽化與激發固體表面的原子。三年後,史密斯(Smith)與特納(Turner)利用紅寶石雷射器沉積薄膜,視為脈衝雷射沉積技術發展的源頭。

發展歷程

不過,脈衝雷射沉積的發展與探究,處處受制。事實上,當時的雷射科技還未成熟,可以得到的雷射種類有限;輸出的雷射既不穩定,重複頻率亦太低,使任何實際的膜生成過程均不能付諸實行。因此,PLD在薄膜製作的發展比其它技術落後。以分子束外延(MBE)為例,製造出來的薄膜質素就優良得多。

往後十年,由於雷射科技的急速發展,提升了PLD的競爭能力。與早前的紅寶石雷射器相比,當時的雷射有較高的重複頻率,使薄膜製作得以實現。隨後,可靠的電子Q開關雷射(electronic Q-switches lasers)面世,能夠產生極短的雷射脈衝。因此,PLD能夠用來做到將靶一致蒸發,並沉積出化學計量薄膜。由於紫外線輻射,薄膜受吸收的深度較淺。之後發展出來的高效諧波雷射器(harmonic generator)與激基分子雷射器(excimer)甚至可產生出強烈的紫外線輻射。自此以後,以非熱能雷射熔化靶物質變得極為有效。

自1987年成功製作高溫的Tc超導膜開始,用作膜製造技術的脈衝雷射沉積獲得普遍讚譽,並吸引了廣泛的注意。過去十年,脈衝雷射沉積已用來製作具備外延特性的晶體薄膜。陶瓷氧化物(ceramic oxide)、氮化物膜(nitride films)、金屬多層膜(metallic multilayers),以及各種超晶格(superlattices)都可以用PLD來製作。近來亦有報告指出,利用PLD可合成納米管(nanotubes)、納米粉末(nanopowders),以及量子點(quantum dots)。關於複製能力、大面積遞增及多級數的相關生產議題,亦已經有人開始討論。因此,薄膜製造在工業上可以說已邁入新紀元。

PLD的機制

PLD的系統設備簡單,相反,它的原理卻是非常複雜的物理現象。它涉及高能量脈衝輻射衝擊固體靶時,雷射與物質之間的所有物理相互作用,亦包括等離子羽狀物的形成,其後已熔化的物質通過等離子羽狀物到達已加熱的基片表面的轉移,及最後的膜生成過程。所以,PLD一般可以分為以下四個階段:

1.雷射輻射與靶的相互作用

2. 熔化物質的動態

3. 熔化物質在基片的沉積

4. 薄膜在基片表面的成核(nucleation)與生成

PLD主要優點

1. 易獲得期望化學計量比的多組分薄膜,即具有良好的保成分性;

2. 沉積速率高,試驗周期短,襯底溫度要求低,製備的薄膜均勻;

3. 工藝參數任意調節,對靶材的種類沒有限制;

4. 發展潛力巨大,具有極大的兼容性;

5. 便於清潔處理,可以製備多種薄膜材料。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們