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吴金,男,1965年3月出生,汉族,党员,博士、东南大学教授,博导,中国电子学会高级会员。1988、1991年分别本科毕业于东南大学电子工程系微电子专业,获工学学士和硕士学位,1991年留校进入东南大学电子工程系微电子中心工作。1993年在职攻读微电子专业博士学位,1997年获工学博士学位。自2003年起调任无锡分校工作,2003-2008年任无锡分校副校长,分管本科教学工作;现任东南大学无锡分校集成电路设计实验室主任。
长期从事半导体器件、CMOS模拟及数模混合集成电路与系统等方面的教学和科研工作。自工作以来,围绕半导体器件模型模拟、模拟IP电路、电源管理集成芯片系统设计与开发等方向开展研究工作。先后主持、参加国家自然科学基金重点与面上项目、江苏省自然科学基金项目、国防科技预研项目、国家核高基重大专项项目、华为基金等各类科重要研项目10余项,涉及“半导体低温器件与电路”、深亚微米SOI器件研究、“基于CORBA平台的深亚微米器件模拟技术”、“深亚微米器件物理模型研究”、“电源管理芯片系统的低功耗设计”、“数字辅助射频、功率集成技术研究”、“红外单光子响应雪崩型探测器测距电路关键技术研究” 等各类项目。曾获得过部省级科技进步二等奖3项、三等奖2项,在国内外核心刊物上发表SCI、EI学术论文60余篇、出版著作1部、获国家发明专利授权10余项。
最近十年以来,重点开展包含红外智能集成传感系统中的数字型读出电路设计与与开发等方面的研究工作。在单光子探测技术的部分领域已取得比较明显的理论和应用成果,在国内形成一定的影响力。自2012年起,结合省自然科学基金项目,与中电某研究所合作开展基于盖革模式雪崩倍增二极管(GM-APD)红外单光子探测器阵列读出电路芯片设计研究,研制出用于InGaAs GM-APD探测器的64×64阵列型红外单光子读出电路,基于光子飞行时间(TOF)检测,成功实现测距和各种成像应用。2016年起,结合国家重点研发任务以及紫外电晕检测应用需求,开展SiC GM-APD紫外单光子计数型线阵读出电路芯片设计研究;2018年起,结合省自然科学基金项目及单光子密钥传输检测等应用需求,启动单光子GHz门控探测技术研究;2019年起,针对线性模式APD传感器,开展基于弱光积分低噪声检测的读出电路设计研究。
通过以上研究,奠定了课题组在数模混合IC设计方面的重要基础,包括高频低抖动时钟电路,如锁相环PLL,延迟锁相环DLL,可倍频延迟锁相环MDLL,锁频环FLL,以及基于多相时钟驱动的各类时间数字转换器TDC,模数转换器ADC等,同时还发展了跨导放大器OTA、跨阻放大器TIA、高速比较器、基准BGR等基础IP模拟电路设计技术。针对读出电路应用需求,还开展了基于FPGA的控制和成像算法处理方面的研究工作。本实验室积极融入东南大学ASIC工程中心PIC研究团队,参与东南大学量子信息中心研究工作,在各方大力支持下,实验室软硬件平台建设逐步完善,可支撑研究生完成芯片电路版图设计、流片测试验证等科研工作的需要。目前,为配合APD传感器的工作条件,芯片设计采用的主要是0.35mm和0.18mm CMOS工艺平台。
近年来本人一直承担了数模电方面的专业课程教学工作,主要是微电子学院专硕学位课程“模拟集成电路设计”,参与“MPW模拟IC实训”课程以及分校资助的IC设计竞赛工作。此外,还承担了无锡分校3+1本科生数字集成电路设计和模拟集成电路设计(研讨课)2专业门课程的教学工作,2012年针对专硕录制的CMOS模拟集成电路设计视频公开课程在国内受到了初学者普遍的关注和好评。在研究生培养方面,已毕业研究生110名,目前在读研究生20余人,2013年曾荣获东南大学第三届我最喜爱的研究生导师荣誉称号,近年来积极鼓励并指导研究生参加各类学科竞赛并取得优异成绩。
近年来负责和参与的主要科研项目:
[1] 吴金,郑丽霞等,国家自然科学基金面上项目,“光子飞行时间低功耗量化关键技术研究与阵列电路实现”,编号:62174028 ,2022.1- 2025.12,,经费57万;
[2] 吴金,郑丽霞等,江苏省自然科学基金面上项目,“应用于量子通信的GHz门控单光子探测关键技术研究”,编号:BK20181139,2018.7-2021.6,经费10万;
[3] 吴金,郑丽霞等,横向合作课题,******,编号:8906005733,2021.9-2022.9, 经费190万;
[4] 吴金,郑丽霞等,南京IC人才培养基地横向委托设计课题,全流程工程实践模拟工程案例委托开发项目, 编号:8549003013,
2021-05--2024.3, 经费10万;
[5] 吴金,郑丽霞,孙伟锋等, 横向合作课题,******,编号:8906005129,2018.1-2019.12,经费99万;
[6] 吴金,郑丽霞等,兰大横向委托设计,紫外传感器读出电路,编号:8549003009,2020.1-2020.12,经费20万;
[7] 吴金,郑丽霞等,横向委托设计,高速(高宽带)低功耗跨阻放大器电路的研究,编号:8549003005,2019.5-2021.5, 经费5万;
[8] 吴金等,红外单光子响应雪崩型探测器测距电路关键技术研究;课题来源:江苏省自然科学基金;编号:BK2012559,2012.7-2015.7, 经费10万;
[9] 孙伟锋,吴金,郑丽霞等,国家重点研发任务“第三代半导体紫外探测材料及器件关键技术”子课题“紫外探测阵列读出电路与成像系统集成技术”,编号:2016YFB0400904,2016.7-2021.6,经费1125万,课题牵头单位;
[10] 郑丽霞,吴金等,国家自然科学青年基金,SPAD增益非均匀性的电路自适应抑制方法研究,编号:61805036,2019.1-2021.12,经费22万。
近年来已发表的第一作者(通讯作者) SCI/EI 收录论文
[1] Modeling and Analysis of a Frequency-Locked Loop Based on Two-Stage Ring Voltage-Controlled Oscillator, Circuits Systems and Signal Processing; 2021; 40(10):
[2] An Ultraviolet Photon Counting Imaging System Based on a SiC SPAD Array, IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, 2021; 33(21):1213-1216. (SCI, 通讯作者)
[3] 一种应用于阵列 TDC的低抖动锁相环设计,电子学报,2020. 48(9):1703-1710. (EI)
[4] 基于Si APD的日盲紫外单光子计数读出电路设计与应用, 电子学报,2020. 48(7):1448=1452. (EI)
[5] A Wide Dynamic Range and low bit error pixel TDC suitable for array application, IEEE Trans.on CAS-II, 2019, 16(11):P1805-1809 (SCI)
[6] 64×64 GM-APD array based readout integrated circuit for 3D imaging applications, SCIENCE CHINA, Information Sciences, 2019, 62, 062407:1–062407:11 (SCI)
[7] A hybrid time-to-digital converter based on sliding scale technique suitable for random time-of-flight measurement, Analog Integrated Circuits and Signal Processing. 2019, 99:277–285 (SCI)
[8] An Integrated Bias Voltage Control Method for SPAD Arrays,IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, 2018.30(19):1723-1726. (SCI, 通讯作者)
[9] Low-jitter delay-locked loop applied for two-segment TDC, IET Circuits, Devices & Systems, 2018, 12 (1): 17-24 (SCI)
[10] Static and dynamic analysis methods for multi-branches biasing Circuits,Journal of Circuits, Systems, and Computers, 2018, 27(13): 1830008-1~24. (SCI)
[11] Implementation of a High-Precision and Wide-Range Time-to-Digital Converter with Three-Level Conversion Scheme,2017, IEEE Trans. on CAS-II, 64(2):181-185 (SCI)
[12] A hybrid time-to-digital converter based on residual time extraction and amplification, Microelectronics Journal, 2017, Vol: 63, pp: 148-154 (SCI)
[13] Temperature Compensated and Gated CMOS Ring Oscillator for Time-to-Digital Converter Application, Analog Integrated Circuits and Signal Processing, 201790(3): 513-521 (SCI)
[14] A novel time-to-digital converter based on low jitter phase locked loop, IETE Journal of Research, 2017, 63(3): 336-345. (SCI)
[15] An Improved Convergent Model for Single-Photon Avalanche Diodes. IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, 29(10):789~792, 2017. (SCI, 通讯作者)
[16] Compact Active Quenching Circuit for Single-Photon Avalanche Diodes Arrays. Journal of Circuits, Systems, and Computers. 2017, 26(10): 149~161, (SCI, 通讯作者)
[17] 一种应用于TDC的低抖动延迟锁相环电路设计, 电子学报, 201745(2):452-458. (EI)
[18] 采用APD单光子阵列读出电路的红外测距技术, 红外与激光工程,2017, 46(6): 0604002-1~6, . (EI)
[19] 数据锁存处理的低误码率编码方法研究,电子信息学报,38(7):1831-1837, 2016. (EI)
[20] Design and implementation of GM-APD array readout circuit for infrared imaging, 东南大学学报(英文版),32(1):11-15, 2016. (EI)
[21] InGaAs单光子探测器传感检测与淬灭方式.物理学报,2014, 63(10):1042161~9, (SCI, 通讯作者)
[22] Active quenching circuit for a InGaAs single-photon avalanche diode. Journal of Semiconductors. 2014, 35(4), 045011: 1-6. (通讯作者)
编著参考书1本
吴金,姚建楠,常昌远,CMOS模拟IP线性集成电路,东南大学出版社 2007.12
近年来已授权的第一作者国家发明专利
[1] 一种采用微调电容结构抑制门控尖峰噪声的单光子差分探测电路. 申请(专利)号:ZL2019105732988,授权日:2020.12.1
[2] 一种采用微调电阻结构抑制门控尖峰噪声单光子差分探测电路. 申请(专利)号:ZL201910514524.5, 授权日:2020.9.15
[3] 一种基于自偏置频率锁定环的高稳定时钟产生电路, ZL201610894331.3, 授权日:2018.11
[4] 基于多重 VCO 的低功耗高精度阵列型时间数字转换电路, ZL201610901004.6, 授权日2018.11
[5] 一种基于锁相环的三段式时间数字转换电路,ZL20160176977.0, 授权日期:2018.08
[6] 一种应用于阵列系统的高精度低功耗三段式TDC电路,ZL201510660827.X,授权日:2017.6.9
[7] 一种三段式时间数字转换电路,ZL201410536431.X,授权日期:2017.6.9
[8] 一种应用于数字式CMOS温度传感的脉宽产生电路,201510277866.1,授权日:2017.5.10
[9] 一种带复位结构的高速主从型D触发器,ZL201410539314.9,授权日:2017.2.15
[10] 一种应用于全集成LDO的瞬态增强电路,ZL201510649687.6;授权日:2017.1.11.
[11] 基于线性反馈移位寄存器的N比特计数器及控制方法,ZL201310033621.6, 授权日:2015.12.9
[12] 一种激光传感响应测距装置及控制方法: ZL201310032679.8,授权日:2015.2.4
[13] 高增益单级跨导运算放大器,ZL 201210028054.X, 授权日:2015.2.4
近年来,指导本实验室团队研究生参加各类学科专业竞赛获奖情况
[1] 第五届全国大学生集成电路创新创业大赛 全国一等奖1项(并获企业大奖-艾为杯)、二等奖3项,2021.8;获得华东分赛区三等奖4项,2021.7; 获优秀指导教师奖
[2] 第四届全国大学生集成电路创新创业大赛 全国一等奖1项,二等奖2项,三等奖1项,2020.8 南京;华东分赛区三等奖1项,2020.7;获优秀指导教师奖
[3] 第三届“华为杯”中国研究生创“芯”大赛 全国二等奖1项,2020.10 上海
[4] 第二届“华为杯”中国研究生创“芯”大赛 全国一等奖1项,三等奖1项,并获优秀指导教师奖,2019.8 杭州
[5] 第三届全国大学生集成电路创新创业大赛 全国二等奖1项,三等奖3项,2019.8 南京;华东分赛区3等奖1项;
[6] 首届华为杯中国研究生创“芯”大赛,全国三等奖1项,2018.8
[7] 第一届(2017-2018)集成电路创业之星大赛 全国二等奖1项,2018.5
[8] 第七届大学生集成电路设计-应用创新大赛 全国二等奖2项,并或优秀指导教师奖 2017.10
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