碳化硅功率二极管辐射效应测试系统的开发

为探究碳化硅功率器件抗辐照损伤能力和辐射效应机制,基于LabVIEW软件开发平台,利用Keithley公司的2410高压源表、USB-GPIB接口适配器等设备,针对两款商用碳化硅功率二极管,建立了一套辐射效应测试系统。系统在集成了Keithley 2410高压源表功能面板模拟仿真实时控制和信息同步显示的基础上,还实现了电压和电流数据的实时采集、图像化的I-V和I-t特性曲线显示及存储等功能。开发的测试系统在碳化硅功率二极管的重离子和质子辐照实验中成功应用,为今后深入开展辐射效应实验研究提供了技术保障。

基于漂移阶跃恢复二极管开关的脉冲源仿真计算

介绍了新型半导体开关漂移阶跃恢复二极管(DSRD)的工作原理和特性,总结了基于半导体开关器件的脉冲源的发展现状及应用。基于DSRD的等效模型,建立了其正反向泵浦电路的仿真模型,按照输出电压参数的要求,对主储能电感、初级储能电感的取值进行了仿真计算分析,并得到了主回路各元件参数的最优值。通过仿真分析了MOSFET漏源端寄生电容与限压并联电容对输出参数的影响,得到了限压并联电容最优值为0.2nF,通过计算与仿真得到隔直电容的最优值为100pF。研制了一款可连续输出的脉冲功率源,其重复频率为1 MHz,脉冲前沿等于680ps(20%~90%),电压幅值2kV,半高宽1.5ns。

非均匀辐照下光伏组件旁通二极管可靠性研究

通过调研光伏组件室外运行与室内测试条件下光伏旁通二极管实际失效数据,分析光伏旁通二极管失效概率与工作温度、运行时间等的关系。通过环境箱和双极电源结合,设置高温加正向偏置、高低温循环加正向偏置、高低温循环加反向偏置、正反向偏置循环的室内测试条件,模拟典型光伏组件表面非均匀辐照分布情况下旁路二极管的工作情况并进行耐久性实验。实验结果表明:较高环境温度时,因固定遮挡引起的旁通二极管长期正向偏置情况下,光伏组件存在失效风险。

反向开关晶体管结构优化与特性测试

对半导体脉冲功率开关反向开关晶体管(RSD)的结构进行了优化,在RSD中引入缓冲层,建立器件数值模型并作仿真分析,结果表明:缓冲层结构起到了截止电场的作用,使得器件基区得以减薄,较传统结构RSD阻断电压升高而开通电压降低。针对RSD的特殊工作方式,提出了RSD开通电压、关断时间等关键参数的测试方案并进行了实验测量。进行了RSD大电流开通试验,直径7.6cm的堆体在12kV主电压下成功通过峰值电流173kA,传输电荷32C。

半导体纳米材料的性质及化学法制备

着重介绍了半导体纳米粒子的表面效应、量子尺寸效应等基本性质,以及纳米半导体材料的热学、光学和光电化学性质,综述了化学法制备纳米半导体材料的原理和特点。

基于ARM920T内核的FFT算法的高效实现

随着ARM体系结构的发展,ARM处理器已经可以胜任许多DSP应用。为了充分挖掘ARM处理器数字信号处理能力,结合ARM内核设计特点设计了基4-FFT算法的高效ARM程序。代码设计中,对寄存器分配和指令调度作了精细地控制,提出了ARM汇编中浮点数的定点格式存储和计算方法,充分利用桶形移位器和5级流水线,避免了流水线互锁问题。实验结果表明优化后的程序指令周期总数减少并且运算精度很高。这些优化方法对ARM程序优化具有实际指导意义。

一款超宽带低噪声放大器MMIC

基于GaAs PHEMT工艺,采用共源共栅宽带匹配结构,设计制作了1~12 GHz低噪声放大器单片电路。芯片采用双电源供电,可以通过改变栅压实现增益调整。测试结果表明,在1~12GHz频率范围内,增益大于14dB,增益平坦度小于±0.5 dB,噪声系数小于2dB,输入输出回波损耗小于-12d B,1dB压缩点输出功率在1~8 GHz频率范围内大于14d Bm,在1~12GHz频率范围内大于11dBm,芯片漏极采用5V供电,栅极工作电压为-0.5 V,芯片静态工作电流小于30m A。电路具有超宽带、功耗低、噪声系数低等特点,在宽带接收机系统有广泛的应用前景。

AlGaInP发光二极管的全方位反射镜研究

全方位反射镜(ODR)AlGaInP发光二极管能够有效提高光提取效率。对全方位反射镜的设计及工艺进行优化:采用λ/4n厚的SiO2作为介质,光刻腐蚀导电孔,带胶保护,溅射AuZnAu,剥离后,再溅射300nmAu层,形成的ODR退火后在波长630nm处的反射率为72.1%,而单次溅射AuZnAu的反射率退火后为63.2%。实验结果说明新工艺满足了欧姆接触的需要,反射率提高了8.8%。

施主掺杂BaTiO_3陶瓷临界浓度的理论计算(英文)

空气中烧结各种施主掺杂的BaTiO3陶瓷时,存在一种电阻率反常现象。从热力学以及晶体结构化学的角度出发,对临界施主掺杂浓度进行了理论计算和推导。结果表明:释放氧所需的能量与施主离子的种类无关,因而临界施主掺杂浓度为一定值;临界掺杂浓度时的晶粒尺寸越小,在晶粒重结晶过程中临界施主掺杂浓度就越大。

遏止(Quenching)及其在分析RTD逻辑电路中的应用

在深入分析共振隧穿二极管(RTD)开关前后内阻变化和RTD串联组合中不同RTD电压分布随总偏压变化的基础上,深化了“遏止(Q uench ing)”的概念。并进一步以此概念说明了RTD/HEM T电路中,单-双稳转换逻辑单元(M OB ILE)、多值逻辑(M VL)文字(L itera l)逻辑门、三态反相器(T ernary inverter)等逻辑单元的工作原理。通过此种分析,证实了“遏止”概念是解释和分析复杂RTD电路原理的强有力工具。以上论证也适用于由其它负阻器件构成的逻辑电路。

InP基RTD特性的数值模拟研究

采用基于非平衡格林函数法(Non-equilibrium Green’s function,NEGF)量子输运模拟器WinGreen对InP基共振隧穿二极管(RTD)的输运特性进行了计算模拟,分析了Ga0.47In0.53As/AlAs以及富In组份势阱双势垒结构几何参数、散射参数、发射区和集电区掺杂浓度以及隔离层厚度对InP基RTD器件I-V特性的影响。模拟结果表明,采用富In组份的势阱有利于降低峰值电压,提高发射区掺杂浓度有利于增大峰值电流密度,而散射则会导致谷值电流增大,影响其负阻特性。

用于脉冲功率领域的碳化硅四层器件性能概述

综合论述了基于碳化硅(SiC)材料制备的四层器件在脉冲功率领域的应用现状或前景。调研了SiC超级门极可关断晶闸管(super gate turn-off thyristor,SGTO)的研究进展,总结了近年来获得的实验结果。实验研究了SiC发射极可关断晶闸管(emitter turn-off thyristor,ETO)的开通过程。结果表明,开通dI/dt可以在一定条件下受控,以适应脉冲功率或电力电子变换的不同需求,实验获得最大功率密度为329kW·cm^(-2)。建立了SiC反向开关晶体管(reversely switched dynistor,RSD)二维数值模型,论证了开通原理的可行性,热电耦合模型以SiC本征温度为依据据,SiC RSD的功率密度达MW·cm^(-2)量级。

发光二极管的研究现状与发展趋势

Ⅱ－Ⅳ族、Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体是制作显示器件的重要材料，随着制作工艺日趋成熟，发光二极管已广泛地应用于国民经济各部门。本文主要介绍了国内外发光二极管的研究现状和发展趋势。

具有跟踪温度变化能力的LCD负电压发生器设计

介绍了一种能够跟踪温度变化的负电压发生器的设计方法,该方法以MAX749芯片为核心,外围元件很少,运行效果良好,当用于LCD电源时,能使LCD的显示亮度适宜。

高可靠高亮度AlGaInP发光二极管

分析了隧道再生双有源区A lG aInP发光二极管的工作原理,测试了不同注入电流下管芯的轴向光强,得到了轴向光强随注入电流的变化关系。20 mA注入电流条件下,发射峰值波长为620 nm的隧道再生双有源区A lG aInP发光二极管,透明封装成视角15°后平均轴向光强达到5.5 cd。对透明封装成15°隧道再生双有源区发光二极管进行了寿命实验,在温度为25°C、30 mA直流电流条件下,隧道再生双有源区A lG aInP发光二极管的寿命超过了1.2×105h。

隧道再生双有源区AlGaInP发光二极管提取效率的计算

建立了发光二极管提取效率的理论计算模型,分析了影响隧道再生双有源区AlGaInP发光二极管提取效率的主要因素,包括从出光表面出射的光、体内的光吸收损耗、衬底对光的吸收损耗、金属电极对光的吸收损耗,模拟计算了隧道再生双有源区AlGaInP发光二极管的提取效率,计算得到隧道再生双有源区AlGaInP LED管芯的上有源区和下有源区提取效率分别为5．24％和9．16％。

器件串联电阻对脉冲电流结温测试方法影响研究

半导体器件电学法结温测试过程中,校温过程同测温过程的热分布状态存在差异,导致串联电阻阻值不一致,是影响脉冲电流方法结温测试准确性的重要原因。以功率二极管为研究对象,通过搭建脉冲电流结温测量装置,对器件整体及主要串联电阻温升进行了电学测试,并利用红外测试手段进行了验证。结果显示,键合线同芯片存在显著温度差异,其串联电阻的改变会导致整体测温结果发生较大偏差。

移动通信短消息在航标灯监控中的应用

介绍了由S iem ens公司推出的新一代工业级GSM通信模块TC35的主要结构、基本特性,并利用单片机在GSM无线通信网络下对其进行控制,实现了在航标灯监控中的应用.经过现场运行证明,单片机控制系统能实时地监测航标灯的工作状态,达到系统工业级的品质保证,并且具有高可靠性、高实时性和维护方便性等优点.

H_2O_2催化多孔硅的光致发光研究

采用H2O2催化的电化学法制备多孔硅,用原子力显微镜观察了样品的形貌,并测量了在不同电流密度下制得的多孔硅和在不同氧化时间高温氧化的多孔硅的光致发光谱。实验结果表明,采用H2O2催化的电化学法制备的多孔硅与常规电化学法制备的多孔硅相比,其表面更平整、细密、均匀。随着电流密度和氧化时间的增加,多孔硅的发光谱峰位蓝移。此实验结果符合量子限制模型。

PIN型功率二极管动态特性物理模型参数提取

PIN型功率二极管在电能变换和处理的电力电子装置中被广泛应用,但是长期以来其内部物理模型参数有效提取方法的缺乏限制了其仿真模型的应用和使用水平的提高。本文以PIN型功率二极管为对象,在对其内部物理结构与动态特性分析基础上,确定了决定其动态特性的关键参数。采用Saber软件动态仿真与量子遗传算法相结合的方法对PIN型功率二极管内部关键物理模型参数进行优化辨识。最后,对ZP800A3000V型号的PIN型功率二极管器件进行了参数提取和实验测试,证明了该方法的有效性。