SiGe BiCMOS低噪声放大器激光单粒子效应研究

随着CMOS工艺的日益成熟和SiGe外延技术水平的不断提高,SiGe BiCMOS低噪声放大器(LNA)广泛应用于空间射频收发系统的第一级模块.SiGe HBT作为SiGe BiCMOS LNA的核心器件,天然具有优异的低温特性、抗总剂量效应和抗位移损伤效应的能力,然而,其瞬态电荷收集引起的空间单粒子效应是制约其空间应用的瓶颈问题.本文基于SiGe BiCMOS工艺低噪声放大器开展了单粒子效应激光微束实验,并定位了激光单粒子效应敏感区域.实验结果表明,SiGe HBT瞬态电荷收集是引起SiGe BiCMOS LNA单粒子效应的主要原因.TCAD模拟表明,离子在CMOS区域入射时,电离径迹会越过深沟槽隔离结构,进入SiGe HBT区域产生电子空穴对并引起瞬态电荷收集.ADS电路模拟分析表明,单粒子脉冲瞬态电压在越过第1级与第2级之间的电容时,瞬态电压峰值骤降,这表明电容在传递单粒子效应产生的瞬态脉冲过程中起着重要作用.本文实验和模拟工作为SiGe BiCMOS LNA单粒子效应抗辐射设计加固提供了技术支持.

双沟槽SiC金属-氧化物-半导体型场效应管重离子单粒子效应

本文针对第四代双沟槽型碳化硅场效应晶体管升展了不同源漏偏置电压下208 MeV锗离子辐照实验,分析了器件产生单粒子效应的物理机制.实验结果表明,辐照过程中随着初始偏置电压的增大,器件漏极电流增长更明显;在偏置电压为400 V时,重离子注量达到9×10^(4)ion/cm^(2),器件发生单粒子烧毁,在偏置电压为500 V时,重离子注量达到3×10^(4)ion/cm^(2),器件发生单粒子烧毁,单粒子烧毁阈值电压在器件额定工作电压的34%(400 V)以下.对辐照后器件进行栅特性测试,辐照过程中偏置电压为100 V的器件泄漏电流无明显变化;200 V和300 V时,器件的栅极泄漏电流和漏极泄漏电流都增大.结合TCAD仿真模拟进一步分析器件单粒子效应微观机制,结果表明在低偏压下,泄漏电流增大是因为电场集中在栅氧化层的拐角处,导致了氧化层的损伤;在高偏压下,辐照过程中N-外延层和N+衬底交界处发生的电场强度增大,引起显著的碰撞电离,由碰撞电离产生的局域大电流密度导致晶格温度超过碳化硅的熔点,最终引起单粒子烧毁.

桃色欧文氏菌Cp2胞外多糖测定方法及培养条件的优化

【目的】明确紫花苜蓿(Medicago sativa)种带桃色欧文氏菌(Erwinia persicina)Cp2胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)的含量测定方法及其最佳培养条件,获得更高产量的胞外多糖。【方法】采用单因素试验优化Cp2 EPS的测定方法和培养条件。【结果】优化后的苯酚硫酸法测定条件为最大吸收波长490 nm、显色时间20 min、显色温度100℃、苯酚质量分数5%、苯酚用量0.80 mL、浓硫酸用量5.00 mL;优化后的最适培养基为大豆蛋白胨20.00 g、K_(2)HPO_(4)1.50 g、MgSO_(4)·7H_(2)O 1.50 g、淀粉25.00 g、蒸馏水1.00 L,pH值7.0~7.2,121℃灭菌15 min;富集培养温度30℃。【结论】苯酚硫酸法较蒽酮硫酸法更适于测定Cp2 EPS。采用优化后的培养条件桃色欧文氏菌Cp2 EPS产量较优化前增加了365.91%。同时本研究结果将为桃色欧文氏菌Cp2胞外多糖的功能研究及产品开发提供理论基础。

阱接触对28 nm SRAM单粒子多位翻转的影响

为研究纳米尺度下,特征尺寸减小和阱接触布放方式对单粒子效应电荷收集机制的影响,在北京HI-13串列加速器上开展了国产28 nm静态随机存储器(SRAM)重离子单粒子效应辐照实验研究,获得了不同线性能量转移(LET)值重离子垂直入射下的器件重离子单粒子位翻转截面、多位翻转百分比和多位翻转拓扑图形,并与65 nm SRAM实验数据进行比对,分析了28 nm SRAM重离子单粒子多位翻转物理机理.结果表明,在特征尺寸减小、工作电压降低等因素影响下,器件重离子单粒子翻转阈值减小,位翻转饱和截面明显降低,多位翻转占比增大,拓扑图形可达n行×3列,且呈现间断性的特点,结合28 nm SRAM的全局阱接触布放对电荷收集机制的影响,分析这种现象的产生源于N阱内p型金属-氧化物-半导体间电荷共享所导致的单粒子翻转再恢复.

摩擦型螺栓连接冲击载荷传递特性试验

为了研究接触、摩擦和预紧力等非线性因素对摩擦型螺栓连接动态载荷传递特性的影响,利用空气炮装置发射钛合金圆柱弹、钢球和冰球,开展了高速冲击试验,获得了冲击响应曲线。试验结果表明:金属弹体的撞击不能忽略弹体本身结构变形带来的影响,相较圆柱弹,球形弹冲击产生的冲击载荷峰值小,载荷传递率大;金属弹体撞击产生的冲击载荷波形杂乱且变化剧烈,螺栓连接的摩擦滑移导致的能量耗散使载荷传递率小于1,冰球撞击的载荷波形变化平缓,结合面的摩擦等非线性因素对载荷传递的影响较金属弹体冲击的情况小;加大拧紧力矩、增大结合面粗糙度会导致冲击刚度增大,冲击刚度基本不受外激励影响;减小拧紧力矩、结合面越光滑、加大冰球冲击能量会使载荷传递率降低;载荷传递率和损耗因子呈线性关系,当损耗因子小于0.59时,结合面处的摩擦耗散将使载荷传递率小于1。

增强型Cascode结构氮化镓功率器件的高能质子辐射效应研究

针对增强型共栅共源(Cascode)级联结构和耗尽型AlGaN/GaN功率器件,利用60 MeV能量质子开展辐射效应研究.获得了经质子辐照后器件电学性能的退化规律,并与常规耗尽型HEMTs器件辐照后的电学性能进行了比较,发现增强型Cascode结构器件对质子辐照更加敏感,分析认为级联硅基MOS管的存在是其对质子辐照敏感的主要原因.质子辐照使硅基MOS管栅氧化层产生大量净的正电荷,诱导发生电离损伤效应,使其出现阈值电压负向漂移及栅泄漏电流增大等现象.利用等效(60 MeV能量质子,累积注量1×10^(12)p/cm^(2))剂量的^(60)Coγ射线辐射器件得到电离损伤效应结果,发现器件的电学性能退化规律与60 MeV能量质子辐照后的退化规律一致.通过蒙特卡罗模拟得到质子入射在Cascode型器件内诱导产生的电离能损和非电离能损,模拟结果表明电离能损是导致器件性能退化的主要原因.

N阱电阻的单粒子效应仿真

利用计算机辅助设计(technology computer aided design,TCAD)软件针对N型阱电阻的单粒子效应开展仿真研究,结果表明单个重离子入射到N阱电阻中会造成器件输出电流的扰动.经过对电阻的工作机理和单粒子效应引入的物理机制进行分析,结果表明重离子在N阱电阻中产生的电子-空穴对中和了N阱电阻中的空间电荷区,使得N阱电阻的阻抗瞬间减小、电流增大,且空间电荷区被破坏的面积越大瞬态电流的峰值越高.随着阱结构中的高浓度过剩载流子被收集,单粒子效应的扰动会消失.但N阱电阻独特的长宽比设计导致器件中的过剩载流子收集效率低、单粒子效应对阱电阻的扰动时间长.文中还对影响N阱电阻单粒子效应的其他因素开展了研究,结果表明重离子的线性能量传输(linear energy transfer,LET)值越高、入射位置距离输入电极越远,N阱电阻的单粒子效应越严重.此外,适当缩短N阱电阻的长度、提高阱电阻的输入电压、降低电路电流可以增强其抗单粒子效应表现.

基于噪声测试的轴承滚动体划伤故障特征识别

围绕航空发动机轴承典型故障不易诊断的问题,提出了基于噪声信号的非接触式测量方法。在实验室条件下设计并搭建具有复杂传递路径的轴承故障模拟转子试验台,用线切割的方法加工了轴承滚动体划伤故障,开展了该种故障下不同转速工况的试验测试,获取了故障轴承噪声信号及振动信号。对采集到的噪声信号进行频谱分析和小波阈值变换分析,振动信号进行包络谱分析。分析结果表明:基于噪声信号的诊断方法避免了复杂传递路径对信号的衰减作用,可以有效提取轴承滚动体划伤故障信号特征,识别效果明显优于振动信号。这里提出的基于噪声信号诊断的方法为航空发动机轴承故障诊断提供了新手段。

维生素B12联合叶酸治疗缺血性脑卒中的疗效及对血浆Hcy水平的影响

目的:探讨维生素B12联合叶酸治疗缺血性脑卒中的临床疗效及对血浆同型半胱氨酸(Hcy)水平的影响。方法:选取2020年7月至2022年3月三门峡市中心医院收治的缺血性脑卒中患者136例为研究对象,依据治疗方式不同分为常规组(66例)和联合组(70例),常规组患者接受缺血性脑血管病的规范化治疗,联合组在常规组基础上服用维生素B12片和叶酸片,两组患者均治疗4周,比较治疗前后两组患者的血浆Hcy、叶酸和维生素B12水平,神经功能缺损量表(NIHSS)和日常生活活动能力评定量表(ADL)评分,并记录随访期内的脑卒中事件复发情况。结果:两组患者治疗前血浆Hcy、叶酸、维生素B12水平、NIHSS、ADL评分比较,差异均无统计学意义(P> 0.05),治疗后联合组血浆Hcy水平低于常规组,血浆叶酸和维生素B12水平高于常规组,差异具有统计学意义(P <0.05)。治疗后联合组患者ADL评分高于常规组,NIHSS评分低于常规组,差异具有统计学意义(P <0.05)。随访期间联合组患者复发率为6.67%,低于常规组的26.67%,差异具有统计学意义(P <0.05)。结论:在缺血性脑卒中治疗中,采用维生素B12联合叶酸方案可改善患者血浆Hcy、叶酸和维生素B12水平,提高临床治疗效果,减轻神经功能受损程度,提高日常生活活动能力,降低复发率。

基于熵权的DTOPSIS法和灰色局势决策法在宜机收玉米品种综合评价中的应用

【目的】综合评价玉米品种的宜机收性,筛选适宜黄淮海玉米产区的机械收粒玉米新品种,为该区域宜机收玉米品种的选育和推广提供参考依据。【方法】采用熵值赋权的DTOPSIS法和灰色局势决策法,对2017—2018年10个新审定和生产上的主栽玉米品种进行综合评价。【结果】DTOPSIS法计算结果表明,按照10个玉米品种与理想解的相对接近度Ci排序为京农科728>粒收1号>豫单9953>新单68>创玉107>先玉335>迪卡517>华皖267>怀川39>郑单958,综合产量和宜机收性状,京农科728和豫单9953两个品种表现较好。灰色局势决策法计算结果表明,各参试品种的加权综合效果测度值排序为京农科728>粒收1号>豫单9953>先玉335>新单68>创玉107>迪卡517>怀川39>华皖267>郑单958,结合产量和综合优势量化值,同样是京农科728和豫单9953表现较好。两种方法中,京农科728、粒收1号、豫单9953、迪卡517和郑单958等5个品种的排序基本一致,其余5个品种的综合评价排序稍有不同。【结论】两种评价方法均能客观全面评价玉米品种的宜机收性,但灰色局势决策法分类更准确,计算过程也相对简单。依据各品种的产量和宜机收性综合评价10个参试玉米品种,初步筛选出适宜黄淮海玉米产区的高产宜机收品种为京农科728和豫单9953。

玉米自交系籽粒脱水相关性状配合力分析

优异玉米自交系是玉米商业化育种的基础,配合力是评价自交系遗传力及其育种价值的重要指标。本研究以国内外14份玉米自交系按完全双列杂交设计配制的182个杂交组合及其亲本自交系为材料,对其籽粒脱水相关性状进行配合力分析,结果表明:(1)籽粒脱水速率、籽粒含水率、苞叶层数、苞叶面积在不同自交系之间差异显著,且均受环境影响;(2)配合力分析发现,Zheng12、Zheng645、PHR55、LH202作为亲本材料易配制出籽粒脱水快或成熟期籽粒含水率低的组合,尤其组合Zheng12×LH202;(3)182个杂交组合籽粒脱水相关性状的各表型值与其父母本一般配合力效应之和均呈极显著正相关。这为宜机收玉米品种遗传改良提供优异种质资源及理论依据。

Scarf截骨联合软组织平衡松解治疗重度拇外翻

目的:探讨Scarf截骨联合软组织平衡治疗重度拇外翻的手术疗效。方法:回顾性分析2019年6月至2021年6月采用Scarf截骨联合软组织平衡手术治疗的38例(50足)重度拇外翻患者的临床资料,男6例(8足),女32例(42足);年龄29~64(54.7±6.8)岁;左侧26足,右侧24足;病程5~23(12.4±3.9)年。比较手术前后拇外翻角(hallux valgus angle,HVA)、第1、2跖骨间角(intermetatarsal angle,IMA)、跖骨远端关节面角(distal metatarsal articular angle,DMAA),观察术后并发症发生情况。术前和末次随访时采用美国足与踝关节协会(American orthopedic foot ankle society,AOFAS)评分评价前足功能恢复情况,采用视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)评价患者疼痛缓解程度。结果:38例患者(50足)均获随访,时间15~23(18.3±3.2)个月。HVA、IMA、DMAA术前分别为(44.61±3.92)°、(18.74±2.51)°、(12.85±2.11)°,末次随访时为(13.45±2.13)°、(7.83±1.36)°、(7.03±1.39)°,手术前后比较差异有统计学意义(P<0.05)。术后无截骨端延迟愈合或不愈合、内固定断裂或松动、拇内翻等并发症发生。VAS、AOFAS评分别由术前的(6.81±2.14)、(43.6±8.4)分,提高至末次随访时的(1.97±0.78)、(87.6±5.2)分,差异有统计学意义(P<0.01)。末次随访时根据AOFAS评分,优20足,良28足,可2足。结论:Scarf截骨联合软组织平衡松解治疗重度拇外翻具有良好的稳定性和矫形效果,但需注意其学习曲线和术后并发症。

麦茬高度对宜粒收夏玉米苗期质量、干物质转运及产量的影响

【目的】在秸秆全量还田、贴茬免耕直播条件下,探索宜粒收夏玉米机播的最佳冬小麦留茬高度,提高宜粒收夏玉米苗期质量和籽粒产量,为提高冬小麦—夏玉米轮作体系中机械化质量及实现高产高效栽培提供理论依据。【方法】选用宜粒收玉米新品种新单68(对照品种郑单958)为研究对象,设3个麦茬高度处理(0、10和30 cm),研究麦茬高度对宜粒收夏玉米苗期质量、冠层特性、干物质积累分配与转运及产量的影响。【结果】0~20 cm土层土壤体积含水量随麦茬高度增加而增加,10 cm处理5和15 cm土层土壤体积含水量分别比0 cm处理高7.87%和15.26%,30 cm处理5和15 cm土层土壤体积含水量分别比0 cm高16.60%和19.60%。随麦茬高度增加,夏玉米出苗率、株高整齐度和叶片SPAD值降低,株高和穗位高增加,茎粗变细,花前叶面积指数增加。夏玉米群体干物质积累量在6叶期和9叶期随麦茬高度增加而显著增加(P<0.05),随生育期推进麦茬高度处理间差异变小。10 cm处理降低了干物质在茎、叶和鞘中积累量和分配率,提高了籽粒积累量与分配率、开花期干物质转运率和对籽粒干物质积累贡献率。随麦茬高度增加,公顷穗数降低,穗粒数和百粒重增加,产量先升高后降低,表现为10 cm处理产量最高,0和30 cm处理产量无显著差异(P>0.05)。与郑单958相比,新单68的株高、穗位高、SPAD值、干物质积累量、花后干物质积累对籽粒干物质积累贡献率和产量均增加,生育前期叶面积指数较高但成熟期落黄早;开花期干物质转运率和籽粒分配率新单68低于郑单958。【结论】10 cm麦茬高度有利于保持较高土壤含水量,提高玉米出苗率和株高整齐度,维持较高的叶面积指数和SPAD值,优化干物质积累和分配特性,进而提高夏玉米籽粒产量。

基于FPGA的期货行情数据并行处理设计

为解决期货行情数据处理中,基于软件的传统处理方式带来的处理时间长、延迟高、处理速率低的问题,提出并实现一种基于FPGA的非阻塞并行计算处理设计,完成对行情数据的加速还原计算功能。通过测试对比分析,该设计每秒可完成45万笔消息的处理,相比于软件的处理方式,处理速率提高了70%,极大程度缩短了行情消息的计算处理延迟,降低了时间开销,增加了系统处理效率,在低延迟期货交易系统设计和行情数据加速处理应用中具有较高实用价值。

电路级模拟技术在SRAM型FPGA总剂量效应敏感性预测中的应用

在分析SRAM型FPGA单元电路及芯片辐照效应实验数据的基础上,借助计算机仿真模拟,研究了大规模集成电路抗辐射性能的敏感性预测技术。采用分层仿真和评价的方法,先由上而下,根据器件参数要求分配性能指标,再依据实验数据,借助数值模拟,由下而上检验性能阈值、裕量及其不确定度,最终给出整个FPGA的可信度值,确定了敏感单元电路,并且通过X射线微束总剂量实验对结果进行验证。建立的电路级数值模拟方法为累积电离总剂量效应敏感性预测研究,提供了技术支撑。

模数转换器单粒子效应影响因素试验研究

本文主要研究了模数转换器(ADC)单粒子效应的测试技术和ADC单粒子效应的影响因素。首先,分析了ADC的单粒子效应失效模式,建立了ADC单粒子效应测试方法和测试系统;其次,以高精度的AD574A为载体,在重离子加速器上开展了单粒子效应试验,研究了ADC的工作频率、输入电压和入射重离子LET值对单粒子效应的影响规律。试验结果表明:随着器件的工作频率增大,ADC单粒子效应截面近似呈线性增大,原因是单粒子瞬时扰动(SET)持续时间远小于ADC的转换周期;ADC输入电压越高,则ADC单粒子效应截面越大,原因是电压增高使得半导体材料中的电场增强,相应的电荷收集能力增强;入射重离子的LET值越高,则ADC单粒子效应截面越大,原因是LET值增加导致单个入射粒子在器件内电离产生的电荷增多,使得敏感位置收集到电荷的概率和电荷量都增大。

黄淮海区域7个玉米品种的子粒脱水特性分析

研究不同玉米品种的子粒脱水特性,以期为玉米机械粒收提供科学依据。选用黄淮海区域7个具代表性的玉米品种为试验材料,对收获时子粒含水量、子粒脱水速率以及脱水相关性状进行研究。结果表明:收获时子粒含水量与苞叶含水量、穗轴含水量、生理成熟天数、授粉天数和穗粗呈极显著正相关,与子粒脱水速率呈极显著负相关。不同玉米品种的子粒脱水相关性状均存在显著差异。依据收获时子粒含水量将7个参试品种划分为3种类型,其中,低水分含量品种迪卡517和中间型品种先玉335生理成熟天数适中、生理成熟后子粒粒脱水速率快、收获时产量高,比较适宜机收。中间型水分含量品种安玉308可在生理成熟后延迟7 d左右进行子粒机收。本研究筛选出的玉米品种可作为黄淮海区域适宜机械粒收的备选品种。

中国散裂中子源在大气中子单粒子效应研究中的应用评估

由于缺少可用的散裂中子源,多年来我国在大气中子单粒子效应方面主要依靠模拟仿真和单能中子试验的方式开展研究.随着中国散裂中子源(CSNS)通过国家验收,基于CSNS开展大气中子单粒子效应研究成为可能.本文利用CSNS反角白光中子源开展多款静态随机存取存储器器件的中子单粒子效应试验,并与早期开展的高原大气试验结果进行对比,对CSNS在大气中子单粒子效应研究中的应用进行评估.结果表明,相同器件在CSNS反角白光中子源测得的单粒子翻转截面小于大气试验的结果,且不同器件的翻转截面与特征尺寸没有明显的单调关系.分析得到前者由于CSNS反角白光中子谱偏软;后者由于特征尺寸降低导致的临界电荷变小和灵敏体积变小对截面的贡献是竞争关系.针对截面偏小的问题,根据能谱差异分析了中子能量阈值对器件翻转截面的影响,发现能量阈值取12MeV进行计算时,器件在CSNS反角白光中子源和高原大气中子环境中能够得到较一致的截面.研究结果表明CSNS反角白光中子源能够用于加速大气中子单粒子效应试验.考虑到CSNS的运行功率正在逐步提高,且多条规划中的白光中子束线与大气中子能谱更为接近,预期未来CSNS将能更好地应用于大气中子单粒子效应研究.

重离子在碳化硅中的输运过程及能量损失

利用蒙特卡罗方法,模拟计算了不同线性能量传输(liner energy transfer,LET)的重离子在碳化硅中的能量损失,模拟结果表明:重离子在碳化硅中单位深度的能量损失受离子能量和入射深度共同影响;能量损失主要由初级重离子和次级电子产生,非电离能量损失只占总能量损失的1%左右;随着LET的增大,次级电子的初始角度和能量分布越来越集中;重离子诱导产生的电荷沉积峰值位置在重离子径迹中心,在垂直于入射深度方向上呈高斯线性减小分布.利用锎源进行碳化硅MOSFET单粒子烧毁试验,结合TCAD模拟得到不同漏极电压下器件内部电场分布,在考虑电场作用的蒙特卡罗模拟中发现:碳化硅MOSFET外延层的电场强度越大,重离子受电场作用在外延层运动的路径越长、沉积能量越多,次级电子越容易偏向电场方向运动导致局部能量沉积过高.

高层领导者推进CSR对员工OCB的影响——一个有调节的中介作用模型

基于领导行为理论、社会交换理论和社会认同理论,探讨了高层领导者推进CSR对员工OCB的影响。研究发现,高层领导者推进CSR塑造了一种企业社会责任文化氛围,传染和熏陶员工OCB,且这一作用受到员工组织认同的调节,对组织认同程度高的员工,企业社会责任文化的熏陶作用越强。研究揭示了高层领导者推进CSR对员工OCB的影响机制,为高层领导者通过行为示范提升员工组织公民行为提供了新思路。