一种二极管桥结构7位60 MSPS采样保持器

提出了一种二极管桥结构的采样保持器。理论分析和实验仿真结果表明，该采样保持器采样率达60MSPS，在0．6～5．0MHz输入信号频率范围内，其有效位数达到7．43～6．68位。利用这种二极管桥结构的电压差异，可以降低保持电容上的电压跌落率，提高精度和采样率。

负阻发光二极管的结构原理及应用

1.概述 负阻发光二极管是一种p-n-p-n四层结构的半导体发光器件.它具有负阻特性,故其有开关特性.硅四层结构器件如接成三端形式,便是可控硅器件.如果发光二极管所用的晶体做成两端p-n-p-n器件,就可获得负阻特性并在通态发光.以下,介绍其结构原理及应用.

MPS二极管的优化结构设计

无论是现代高压功率半导体器件IGBT(绝缘栅双极晶体管)还是早期晶闸管控制系统中都不会缺少功率整流管的身影。功率整流管器件的软恢复能力是现阶段广为关注的一个非常重要的参数指标。主要目标是对一种新型结构二极管(MPS)的设计优化工作进行研究。从理论上分析了MPS功率整流器件的工作机理,对它的优缺点进行了分析。根据软恢复特性与结构的关系,在原有结构基础上增加了缓冲层,根据不同浓度和厚度的缓冲层对MPS的分析,得出了在MPS二极管中增加缓冲层可以改善器件软恢复特性的结论。

n-ZnO/p-AlGaN LED结构DFB激光器的设计与分析

根据严格耦合波理论和介质平板波导理论,利用Comsol Multiphysic软件仿真设计了基于单晶n-ZnO/p-AlGaN LED(发光二极管)结构的DFB(分布反馈)半导体激光器的光栅结构。针对LED结构加电压后发射近紫外光,分析了二维电场模式分布图,得出单纵模传输随着光栅不同参量的变化情况。分析表明,在4 V正向偏置电压下,当占空比为50%、光栅周期为109.2 nm、光栅高度为69.8 nm时,光谱线宽窄、单模选择性好,电场模达5.877 4×107V/m。为电泵浦DFB半导体激光器的设计与加工提供了一定的基础。

光通信用InGaAs/InP雪崩光电二极管

针对InGaAs/InP雪崩光电二极管（APD）器件结构,介绍了本地电场模型在器件设计上的应用。采用数值计算的方法,导出了吸收区、渐变区、电荷区和倍增区分离的（SAGCM）APD的电场分布。基于本地电场模型讨论了不同器件结构参数对器件穿通电压、击穿电压、倍增因子等特性的影响,实验结果与模拟结果相吻合,表明此方法可以用于器件的结构设计优化及特性分析。在此方法指导下,制作出了SAGCM APD。测试结果表明器件穿通电压小于30V,击穿电压小于45V,在倍增因子为1时,器件响应度大于0.9A/W,在倍增因子为10时,器件暗电流小于10nA,在倍增因子为5-12时,-3dB带宽均大于3GHz,其性能满足2.5Gbit/s光纤通信应用要求。

GaN基垂直结构LED的n型电极结构设计及芯片制备

首先利用电流路径模型分析n型电极尺寸及间距等对垂直结构发光二极管(VS-LEDs)电流分布均匀性的影响,依此设计出一种螺旋状环形结构电极。其次,通过建立有限元分析软件Comsol仿真模型模拟VSLEDs有源层的电流密度分布,发现螺旋状环形结构电极的环间距越小,电流密度分布越均匀。最后,利用VS-LEDs芯片制备技术实现具有螺旋状环形电极的垂直结构LED芯片。实验结果显示,在350 m A电流驱动下,电极环间距为146.25μm的芯片具有最大的功能转换效率,达到26.8%。

具有超晶格雪崩区的电子倍增型雪崩光电二极管

基于碰撞离化理论研究设计了In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As电子倍增超晶格结构雪崩光电二极管,使用MOCVD外延得到实验片,经过工艺流片后进行封装测试。测试结果显示,具有超晶格雪崩区的电子倍增型APD器件,其暗电流可以控制在纳安级,光电流增益达到140,证明具有超晶格雪崩区的电子倍增型雪崩光电二极管具有很好的光电探测性能。

自分裂GaN基垂直结构LED研究

为了解决感应耦合等离子体刻蚀和衬底切割对发光二极管芯片造成损伤的问题,提高器件的成品率,提出了一种新的制备氮化镓基垂直结构发光二极管的工艺方法,成功制备出了无需衬底切割的自分裂垂直结构发光二极管.制备过程中使用化学机械抛光来代替感应耦合等离子体刻蚀对n型氮化镓进行减薄,避免了感应耦合等离子体刻蚀对器件侧壁和有源区造成的损伤;通过临时衬底转移技术解决了衬底切割的问题,无需衬底切割即可得到单个发光二极管芯片.与传统结构正装发光二极管相比,300μm×300μm的自分裂垂直结构发光二极管的电学特性得到大幅度改善,电流为20 mA下的正向电压从3.17 V降到2.88 V,降低了9%;饱和电流从240 mA提高到280 mA,提高了17%.研究了电极形状对器件性能的影响,将电极形状由圆盘形改为环形,500μm×500μm的自分裂垂直结构发光二极管的饱和电流从450 mA提高到490 mA,提高了9%,通过优化电极结构有望进一步改善芯片性能.

32×32矩阵式FED的驱动电路

FED( Field Emission Display)是一种新型的平板显示技术 ,本文简要介绍了其基本结构、工作原理和驱动电路 ,并给出了一种在 FED开发过程中用于展示和分析显示屏的二极管结构的驱动电路。该电路可以驱动 3 2× 3 2矩阵式FED显示屏 ,进行动态字符显示和简单的动态图像显示 ,采用脉宽调制的方法来实现 1 6级灰度 ,其动态扫描的占空比为 1 /3

CMOS数字IC管脚状态评估

首先,根据CMOS数字IC管脚间的等效结构,给出了无偏置时任意两管脚之间的电压;其次,探讨了地开路时的输出管脚的状态;然后,提取了电源浮空时的等效电路;最后,利用所提取的等效电路,对二极管结构电源浮空电位和浮阱结构电源浮空电位进行了计算。

五电平交直交变换器在贯通同相供电中的应用

针对电气化铁道牵引供电系统存在的负序、谐波、无功及机车过电分相问题,借鉴德国模式,研究了基于三/单相交直交潮流控制器的贯通供电系统。为了适应牵引负荷高电压、大容量的需求,交直交潮流控制器采用二极管箝位五电平结构,其中PWM调制方式采用一种快速SVPWM调制算法。此外还采用一种新颖的辅助稳压电路来解决二极管箝位多电平结构固有的直流侧电容均压问题。最后在Matlab/Simulink下仿真验证了该多电平结构方案的可行性。

高压大容量五电平变换器在RPC中的应用

针对电气化铁道电能质量存在的负序、谐波和无功问题,借鉴日本模式,提出了基于新型YNvd平衡变压器的电铁功率调节器RPC(railway static power conditioner)。为了适应牵引负荷高电压、大容量的需求,RPC主要由2个背靠背的单相二极管箝位型五电平电压源变流器构成,可以实现有功平衡、无功补偿和谐波抑制,使得牵引供电系统相对电力系统而言是一个三相对称纯阻性网络。此外还采用一种新颖的辅助稳压电路来解决二极管箝位多电平结构固有的直流侧电容均压问题。最后用Matlab/Simulink仿真验证了该方案的可行性。

激光剥离GaN表面的抛光技术

激光剥离(LLO)技术是研制新型氮化镓(GaN)基谐振腔结构光电子器件的关键技术。然而LLO后的GaN表面往往具有较大的粗糙度,而制作谐振腔结构器件需要很高的表面平整度,因此需要对LLO后的GaN表面进行抛光。分别采用金刚石粉抛光液和胶粒二氧化硅抛光液进行机械抛光和化学机械抛光(CMP),并对比了两种方法获得的抛光结果,研究发现前者会在抛光后的GaN表面引入划痕,而采用后者可以得到亚纳米级平整度的表面。进一步的实验结果表明,胶粒二氧化硅抛光液同样适用于图形化衬底外延片激光剥离后的GaN表面抛光。

晶圆键合和激光剥离工艺对GaN基垂直结构发光二极管芯片残余应力的影响

Ga N基发光二极管(LED)中的残余应力状态对器件的性能和稳定性有很大影响.通过使用三种不同的键合衬底(Al2O3衬底,Cu W衬底和Si衬底)以及改变键合温度(290°C,320°C,350°C和380°C),并且使用不同的激光能量密度(875,945和1015 m J·cm-2)进行激光剥离,制备了不同应力状态的Ga N基LED器件.对不同条件下Ga N LED进行弯曲度、Raman散射谱测试.实验结果表明,垂直结构LED中的残余应力的状态是键合衬底和键合金属共同作用的结果,而键合温度影响着垂直结构LED中的残余应力的大小.激光剥离过程中,一定能量密度下激光剥离工艺一般不会对芯片中的残余应力造成影响,但是如果该工艺对Ga N层造成了微裂缝,则会在一定程度上起到释放残余应力的作用.使用Si衬底键合后,外延蓝宝石衬底翘曲变大,对应制备的Ga N基垂直结构LED中的残余应力为张应力,并且随着键合温度的上升而变大;而Al2O3和Cu W衬底制备的LED中的残余应力为压应力,但使用Al2O3衬底键合制备的LED中压应力随键合温度上升而一定程度变大,Cu W衬底制备的LED中压应力随键合温度上升而下降.

表面粗化对GaN基垂直结构LED出光效率的影响

用加热后的KOH水溶液腐蚀GaN材料的N极性面,用以提高GaN基垂直结构发光二极管(LED)的出光效率。经过湿法腐蚀后,构成N极性面的表面晶粒尺寸和密度成为影响垂直结构LED提取效率的主要因素,通过分析不同腐蚀条件下晶粒尺寸和密度与出光效率间的关系,得到最优化的粗化条件,使得器件的提取效率达到最佳。经由浓度为30%、温度为60℃的KOH溶液腐蚀后,未封装的垂直结构LED芯片的提取效率增加了近1倍。

非“三明治”结构的分子基光电器件

传统的分子材料光电器件如太阳能电池和有机发光二极管通常采用"三明治"型垂直结构.器件通常由透明底电极、薄膜活性层和顶接触电极构成.该结构优化了光与半导体的相互作用以及载流子的注入和收集,实际应用广泛.近些年,为了降低透明电极的使用成本以及更好地实现非薄膜形态纳米半导体材料的器件构筑,一些非"三明治"结构的有机光电器件也取得了很大进展:发展出了具有微米、纳米电极结构的光伏器件、光电导器件、光晶体管器件、纳米间隙电极器件等,拓展了分子基光电材料的应用研究,与传统夹心型二极管器件相互补充、相互完善.本文主要聚焦在各种非"三明治"结构有机光电器件的构筑与功能化,对有代表性的研究成果进行了总结与评述,并对其未来的发展进行了展望.

AIN／金刚石异质结构生长

慕尼黑技术大学的一个小组利用等离子体感应分子束外延在P型金刚石上生长N型AIN，形成异质结构二极管。这个器件证实了在金刚石上生长Ⅲ族氮材料的兼容性．用它有可能开发出改善的紫外光电子器件。