4H-SiC射频功率MESFET大信号直流I-V特性解析模型

根据 4H - Si C高饱和电子漂移速度和常温下杂质不完全离化的特点 ,对适用于 Si和 Ga As MESFET的直流I- V特性理论进行了分析与修正 .采用高场下载流子速度饱和理论 ,以双曲正切函数作为表征 I- V特性的函数关系 ,建立了室温条件下 4H - Si C射频功率 MESFET直流 I- V特性的准解析模型 ,适于描述短沟道微波段 4H- Si CMESFET的大信号非线性特性 ,计算结果与实验数据有很好的一致性 .同时与 MEDICI模拟器的模拟结果也进行了比较 .

4H-SiC功率MESFET直流I-V特性解析模型

提出了一种改进的4H-SiC MESFET大信号直流解析模型。该模型基于栅极下面电荷的二维分布进行分析,在考虑电场相关迁移率、速度饱和及沟道内电荷堆积的基础上,计入沟道长度调制效应,建立基于物理的沟道长度调制效应模型。计算结果表明,计入沟道长度调制效应后的直流模型在饱和区与实测的I-V特性较为吻合。

PLT铁电薄膜的漏电流与I-V特性的研究

室温下在ＭＯＤ法制备的ＰＬＴ铁电薄膜的样品上，观察不同电场强度下电流随时间的变化，根据电流的变化情况，把电场划分为弱、中、强三个区间。在弱场下，电流随时间的变化可用幂指数的衰减来模拟，而且衰减系数随场强的增加有减小的趋势。在中强场时，电流随时间在水平方向上上下波动。在强场下，电流随时间在波动的同时不断增大。因此在对不同区间电流随时间变化Ｉ（ｔ）曲线分析的基础上，确定某一电场强度下的漏导电流，作出了Ｉ－Ｖ曲线。同时发现不同配方，在相同工艺条件下的样品，其弱、中、强场的数值区间是不一样的，因此作出的Ｉ－Ｖ曲线也有所区别。对非欧姆区的导电机理用空间电荷限制电流（ＳＣＬＣ）模型和晶界限制电流（ＧＢＬＣ）模型来解释，同时对样品正向与反向的导电机理进行了对比研究。

一个新的太阳电池显式模型以预测在任何太阳辐照度和温度时的I-V

采用求解满足实验结果的微分方程,建立一个三参数的显函数模型。经过22条实验数据的验证肯定该模型的正确性。更好的结果是该工作成功地发展出次级模型即模型参数同太阳辐照度及温度的定量关系,从而实现用太阳辐照度和温度预测太阳电池的I-V。

AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管大信号I-V特性模型(英文)

对非线性电流源Ids(Vgs,Vds)的准确描述是Al GaN/GaN HEMT大信号模型的最重要部分之一.Materka模型考虑了夹断电压与Vds的关系,其模型参数只有三个,但是Ids与Vgs的平方关系不符合实际,计算结果与测量数据有误差.我们在考虑了栅电压与漏电流的关系及不同栅压区漏电流随漏电压斜率改变的基础上,提出了改进的高电子迁移率晶体管(HEMT)的直流特性模型.采用这个模型,计算了Al GaN/GaN HEMT器件的大信号I-V特性,并与实际测量数据进行了比较.实验结果表明改进的模型更精确,Ids与Vgs的呈2.5次方的指数关系.

亚100nm体硅MOSFET集约I-V模型

利用“局域化”的概念和二维泊松方程的解析解,建立了沟道方向上二维量子效应对阈电压的修正模型.基于密度梯度理论,建立了多晶硅栅内量子效应对阈电压的修正模型.在此基础上,结合弹道理论,开发了一个适用于亚100nm MOSFET的集约I V模型.通过与 TSMC提供的沟长为 45nm实际器件测试结果[1],以及与三组亚100nm MOSFET的数值模拟结果的比较,证明了该模型具有良好的精度(平均误差小于8%)和可延伸性.

超导HEB的I-V特性模拟

超导热电子测热辐射仪(Superconducting Hot-electron Bolom eter,HEB)是一种检测器件,可以对1THz以上的电磁辐射进行高灵敏度的检测。该工作是利用双温模型,假设电子和声子各自处在平衡态,但具有不同的温度,根据热平衡原理,计算出电子和声子温度在HEB桥上的分布,得到桥两端的电压值,从而得出器件的I-V特性。分析了实验环境温度,转变宽度和薄膜厚度对器件I-V的要求,并与实验测量的结果相比较,为进一步研究超导HEB的混频特性打下基础。

4H-SiC MESFET直流I-V特性解析模型

提出一种改进的4H-SiC MESFET非线性直流解析模型,该模型基于栅下电荷的二维分布进行分析,在分析电场相关迁移率、速度饱和的基础上,考虑沟道长度调制效应对饱和区漏电流的影响,建立基于物理的沟道长度调制效应模型,模拟结果与实测的I-V特性较为吻合。在器件设计初期,可以有效地预测器件的工作状态。

利用改进Elman神经网络的光伏I-V特性建模方法

为了准确表征和预测光伏(PV)组件在不同工况下的电流电压(I-V)特性,提出一种利用改进Elman神经网络的光伏I-V曲线黑盒建模新方法.首先,通过皮尔森相关系数分析影响I-V曲线的环境因素;其次,使用基于电压电流的双线性插值法对实测I-V曲线进行重采样,以提高I-V曲线上数据点分布的均匀性;再次,使用基于辐照度温度的网格采样法对I-V曲线数据集进行下采样,降低数据冗余度,并利用量子粒子群(QPSO)算法优化Elman神经网络的初始权值和阈值,从而构造QPSO-Elman预测模型.最后,根据实测I-V曲线数据集进行实验验证和测试,并与多层感知机、未改进的Elman网络、支持向量机等算法进行对比.实验结果表明,所提出的建模预测方法精度更高,稳定性和泛化能力更好.

IGBT模块V-I特性曲线簇建模及其结温提取应用

绝缘栅双极型晶体管(Insulated gate bipolar transistor,IGBT)以其高效率、大容量和低成本等特点在新能源发电及储能、高压直流输电、电力牵引和电气化交通等领域应用非常广泛。然而一旦IGBT模块发生故障,将打破相关装置和设备的正常运行状态,引发一系列连锁事故,造成人员伤害和严重的经济损失。根据一项调查统计结果,光伏电站大约34%的可靠性问题是由IGBT模块故障所引发的,因此,IGBT模块可靠性问题愈发受到关注。相关研究成果表明,IGBT模块的结温与模块可靠性问题之间存在密切的关系,如何能够快速准确地获取当前IGBT模块的实时结温是IGBT模块可靠性研究的关键。通过对IGBT模块的V-I输出特性曲线进行深入分析和研究,提出一种表征IGBT模块导通压降、结温和集电极电流关系的建模方法。利用该方法建立的表征模型可以方便快捷地提取IGBT模块结温,并通过试验验证了基于该建模方法的IGBT模块结温提取策略的有效性。除此之外,该建模方法考虑到了模块键合线老化的影响,并给出了相应的模型校正方法和结温提取策略。

SOI基横向SAMBM APD三维建模与特性研究

为更好表征器件的工作过程,为后续器件工艺制备实现提供更精确的理论支撑,采用SEN-TAURUS软件对SOI基横向多缓冲区SAM雪崩光电二极管进行三维建模仿真与特性研究。对器件的雪崩电压、光暗电流、响应度、雪崩增益、雪崩发生概率、光子探测效率以及暗计数率进行研究分析。仿真结果表明,器件雪崩电压为8.0 V,在偏置电压为4 V时,器件暗电流为5.31×10^(-16)A;当入射光波长为400 nm,光功率为0.001 W/cm^(2)时,响应度为170 A/W,增益为308.6;过偏压为1 V时,光子探测效率峰值为42.3%,暗计数率为476 Hz。

基于Landsat图像的南京城市绿地时空动态分析

以南京市主城区为例,以10期(1986至2011年)TM/ETM+遥感数据为信息源,遵从V-I-S(Vegeta-tion-Imperviousness-Soil)模型,采用性光谱混合模型提取植被覆盖度,并利用高空间分辨率Quickbird和IKONOS影像对提取结果进行精度验证,在此基础上对研究区植被覆盖时空动态模式特征进行评价。结果表明:利用线性混合像元分解技术,对中等分辨率的TM/ETM+遥感影像进行城市绿地的丰度信息提取是有效且可靠的。从时间角度看,南京主城区植被覆盖度逐年递减,其中主要变化表现为高植被覆盖区域向低植被覆盖度区域转化;空间上,低植被覆盖区域由中心城区向四周不断扩大,而城郊结合部由于快速城市化致使植被覆盖区逐渐被非植被区取代。在南京,影响植被覆盖度变化的因素主要有快速城市化进程、变动的绿化政策与措施以及其它自然因素。

基于任意周期电压电流的无功功率定义及其数学模型

该文从物理学最基本的能量守恒定律出发,说明了电路中无功功率的物理本质,提出了描述各无功功率分量应采用无功电流、电压偶对的新概念,而不能采用传统的所谓无功电流分量概念,给出了描述无功功率的数学模型。文中提出的理论和方法适用于任意周期电压、电流,克服了传统无功定义和模型的缺陷和局限性,是一个普适的理论,具有明确的物理意义和简明的数学模型。文中还给出了若干计算实例和形成无功功率的新例子,说明了文中对传统无功功率理论推广的正确性和可行性。

基于双指数模型的太阳电池输出特性计算机模拟

以双指数形式太阳电池理论模型为基础,用实验数据拟合太阳电池的I—V特性。然后利用获得的重要待定参数的拟合值对太阳电池的I—V和P—V特性计算机模拟,并分析了它们对太阳电池性能的不同影响机制。

太阳能电池工程简化模型的参数求取和验证

基于太阳能电池的单二极管等效电路,分析了太阳能电池的工程简化模型,根据厂家提供的标准测试条件下的4个参数,给出了两种详细的模型参数求取方法。针对这两种方法,采用Matlab/Simulink仿真软件分别建立了仿真模型,最后将仿真结果与实际太阳电池阵列的测量结果进行了比较。仿真和实验结果表明,利用这两种模型参数确定方法,单二极管等效电路模型能够较准确地模拟太阳能电池随光照和环境温度变化的输出伏安特性,误差一般都在6%以内,可以满足绝大多数工程应用的精度要求。

碳电极交流电弧伏安特性的实验研究

交流电弧伏安特性是电器开关能够可靠熄弧的关键所在。本文首先借助电弧发生装置完成了空气介质中碳材料交流电弧电压和电弧电流的测试,进而应用小波分解与重构方法获得了电弧伏安特性的数学描述。并以能量平衡原理阐释了交流电弧零休与燃弧期间的物理过程。针对实验中零休期间电弧电流为非零恒定值的现象,提出并证明了零休期间电弧可等效为恒定电容的结论。最后实验研究了电源电压和电极开距参数对起弧电流和零休时间的影响。所得结论可应用于电器开关熄弧过程中等效电路模型及暂态响应分析。

城市不透水面及地表温度的遥感估算

基于植被-不透水面-土壤模型和全约束最小二乘法混合像元分解模型,从探索城市热岛效应和城市不透水面关系出发,利用TM数据对北京市海淀区的城市不透水面丰度和地表温度进行估算,并在此基础上对二者之间的相关性进行定性分析和定量评价。研究表明:城市不透水面的空间分布和变化趋势与地表温度之间存在明显的一致性,二者相关系数达到0.752 5,这说明城市不透水面信息可以很好地反映城市热环境的空间分布状况。

聚光太阳能光伏模组等效电路模型及参数提取

以单p-n结电池的双二极管模型为基础,借助11个未知参数,建立35片三结电池以电气连接串联而成的聚光光伏模组等效电路模型。以单片聚光三结电池开路电压和短路电流两者的温度系数为限制条件,采用数学迭代法拟合模组在576倍聚光下测量的I-V曲线。从逼近开路电压点、短路电流点、最大功率点等方面讨论模组参数对拟合结果的影响,最终提取出11个参数的最优组合。决定系数R2=0.95,表明拟合结果与实验数据符合度高。研究结果为提取聚光三结太阳电池的性能参数提供了有效方法,也为聚光太阳能光伏模组的相关特性分析奠定了理论基础。

硅太阳电池模型参数计算优化方法

在进行光伏发电系统的数字仿真、输出功率预测、运行调度和优化设计时,均需对太阳电池及阵列的电气特性进行精确建模。以硅太阳电池单二极管等效电路模型为基础,运用粒子群算法,提出一种计算模型五参数(Iph、Isat、Rs、Rsh、A)的优化方法,并分析了辐照强度和温度变化对模型参数的影响。该方法仅使用太阳电池生产厂商提供的在标准测试状况下的4个电气参数(Voc、Isc、Vm、Im),便可计算一般工况下的I-V特性曲线。在Matlab中建立仿真模型,仿真与实验结果表明新模型对于I-V曲线的预测误差一般在2%以内。