分析多层介质多导体传输线的区域分解法

本文利用区域分解法 ,将直线法和有限差分法结合起来 ,用于计算多层介质中具有任意截面形状多导体传输线的电容和电感矩阵。通过在纯介质区域使用直线法 ,导体所在区域使用有限差分法分别进行求解 ,充分发挥两种方法各自的优越性。直线法中快速傅里叶变换的引入进一步提高了算法的计算效率。数值结果表明 :该方法是有效的 ,且计算时间与介质层的厚度无关。文中还研究了介质层分界面的不平整性对传输线电磁参数的影响。

有耗介质层上多导体传输线的电磁耦合时域分析方法

目前,针对空间电磁场作用有耗介质层上传输线的电磁耦合,仍缺乏有效的数值分析方法.因此,本文提出一种高效的时域混合算法,很好地解决了有耗介质层上传输线电磁耦合建模难的问题.首先,对经典传输线方程进行改进,推导了适用于有耗介质层上多导体传输线电磁耦合分析的修正传输线方程.然后,结合时域有限差分方法和相应插值技术,求解修正传输线方程,获得多导线及其端接负载上的电压和电流响应,并实现空间电磁场辐射与多导线瞬态响应的同步计算.最后,通过相应计算实例的数值模拟,与CST软件的仿真结果进行对比,验证了时域混合算法的正确性和高效性.

直线法结合有限差分法计算多层多导体传输线电容和电感矩阵

本文首次将直线法和有限差分法结合起来,用于计算多层介质多导体传输线的电容和电感矩阵.通过在纯介质区域使用直线法,导体所在区域使用有限差分法分别进行求解,充分发挥两种方法各自的优越性.数值结果表明:方法是有效的,且计算时间与介质层的厚度无关.

考虑导体厚度的多层传输线结构准静态分析

本文提出了一种计算考虑导体厚度的平面分层多导体传输线准静态参数的新方法。基于这种方法用直线法计算了有导体厚度的微带结构 ,并与等效导带加宽法的结果作了比较 ,证明这种方法在计算极薄导体带时有独特的优点。

多层介质平板结构的传输线等效面模型及相位修正算法

针对电大复杂多层介质结构目标电磁散射特性分析与应用对计算资源和效率的需求,提出了基于传输线理论的等效面模型,推导了相应的相位修正算法,实现对此类目标散射特性的快速准确预估。等效面模型将多层介质平板结构等效为平面,基于传输线理论,采用电路分析中常用的网络分析方法计算该平面的反射系数与透射系数,并通过引入多层介质结构厚度、入射和观测方向等信息实现对反射系数与透射系数的相位修正。仿真结果验证了该文方法的正确性和高效性。

有径向导体板的多层介质同轴线传播性

采用分离变量方法,推导了有径向导体板、填充均匀的多层各向同性介质的同轴线各层电磁场之间的递推关系,得到了第1层与第N层介质中电磁场的关系方程.利用电磁场的系数递推关系,进一步推出了此种同轴线的特征方程.将其用于只有1种各向同性介质填充情况,得到此种特殊情形下的特征方程.在内导体半径等于零的情形下,同轴线即变成具有径向导体板的圆波导,得到圆波导的特征方程.为展示其传播特性,给出了填充2层介质的同轴线及圆波导中一些模式传播特性的数值计算结果.

覆盖薄层介质平面导体上的表面波

本文根据Ｃｏｌｉｎ提出的等效传输线电路法对薄层介质覆盖平面导体的表面阻抗、表面波传输衰减与介质参数的关系进行分析。

混合介质层类同轴硅通孔等效电路模型的建立与验证

混合介质层类同轴硅通孔(coaxially-shielded through-silicon-via with mixed dielectric layer,MD CSTSV)结构由于其电学性能优良、制备工艺简单和成本低廉的特点,在高密度射频封装领域中具有极大的应用前景.本文基于多导体传输线理论和引入比例因子λ的环形介质层的复电容的计算公式,提取了该结构的单位长度RLGC电学参数,并建立了相应的等效电路模型.在0.1~40 GHz的频率范围内,利用MD CSTSV的等效电路模型仿真计算得到的S参数结果与基于HFSS全波仿真得到的S参数结果之间匹配良好,最大误差不超过7%.相关结果表明,所提取的MD CSTSV的单位长度RLGC电学参数以及相应的等效电路模型较为准确且可以很好地模拟其信号传输性能.

多层介质多导体系统电磁参量的一种有效解法

本文提出了一种计算多层介质多导体传输线电容和电感矩阵的有效方法。导体带的厚度既可为无限薄,又可为有限。利用逆FFT将谱域离散系统变换为空域离散系统,然后用矩量法求解结果。本文方法具有计算时间短和内存耗费较小的优点。最后给出了若干计算实例并与已有结果进行了比较。

Zn杂质诱导GaInP/AlGaInP红光半导体激光器量子阱混杂的研究

在GaAs基GaInP/AlGaInP单量子阱结构外延片上分别使用磁控溅射设备生长ZnO薄膜和等离子增强化学气相沉积设备生长SiO2薄膜,以ZnO介质层作为Zn杂质诱导源,采用固态扩Zn的方式对激光器进行选择性区域诱导以制备非吸收窗口来提高器件的腔面光学灾变损伤阈值,从而提高半导体激光器的输出功率和长期可靠性。在580~680℃、20~60 min退火条件下对Zn杂质诱导量子阱混杂展开研究,实验发现,ZnO/SiO2或ZnO/Si3N4复合介质层的采用比单一Zn介质层的杂质诱导蓝移量大,且在680℃、30 min的条件下获得了最大55 nm的蓝移量。分析结果表明,介质层所施加的压应变会将外延片表面GaAs层中Ga原子析出,促使Zn原子进入外延层中以诱导量子阱混杂。通过测量光致发光光谱发现发光强度并没有明显下降,可为后期器件制作提供借鉴。

传输线插入损耗建模与仿真

高速信号和高频信号对信号传输的插入损耗的要求都是很严格的。PCB上传输线插入损耗在设计前提前进行预估仿真计算是一个关键环节,为提高效率,建立准确的损耗模型是很有必要的。该文在采用Huray等人提出的Huray模型的基础上进行修改,使模型仿真结果与实际情况更接近。试验结果表明,该传输线损耗模型在保证一定准确度的基础上,可以快速仿真计算传输线的插入损耗。

多层介质多导体系统的时域分析

本文给出了谱域法和频域波形迭代法相结合的分析多层介质多导体系统的时域响应算法，考虑了多导体系统中的色散、互耦效应．文章给出的计算结果验证了该方法的可靠性和适用范围．

多层介质中多导体拐角结构电容参数的提取

本文给出一种计算多层介质中多导体拐角互连结构的准静态电容参数的快速算法─—维数缩减技术（DRT），并和有限差分法相结合，快速、准确地提取了多层介质中多导体拐角结构的准静态电容矩阵。由于维数缩减技术能充分利用集成电路结构分层的特点，从而大大减少了计算所需的时间和存储空间。文中给出的计算结果与Ansoft软件的计算结果吻合得较好，而计算所需的时间和存储空间大大少于Ansoft软件。

多层介质空间电荷测试系统的等效表征模型与信号畸变特性

以高频电力变压器等为代表的新型电力系统装备面临大容量化、紧凑型发展需求,但装备多层复合绝缘材料中的电荷积聚问题严重影响其安全稳定运行,基于电声脉冲法测试空间电荷分布有利于分析其时空演化特性,但测试系统中的复杂声波透射与反射过程直接影响多层介质的电荷结果分析。本文基于电声脉冲测试信号传递和基本传输线系统中信号传播的相似性,提出了电声脉冲系统的等效表征原理,并结合与实验测量波形的一致性模拟结果验证了模型的可靠性。进一步,基于所构建传输线模型,开展了多层绝缘介质下的电荷仿真模拟,研究表明介质及吸声材料厚度是影响多层介质电荷测量结果的关键因素。基于此,提出了适用于多层介质的电声脉冲法测量遴选标准,所提出方法可有效减少声波反射对测量结果的影响。同时,针对声阻抗匹配程度对测量结果的影响作用机制开展研究,模拟结果表明:当半导电电极与试样声阻抗不相等时,将改变界面处的声波产生系数,进而影响上电极界面侧的被测信号幅值;而当传感器与背衬吸声部分的声阻抗不相等时,则会导致所测结果中所有界面处电压波形发生畸变,出现波形展宽和拖尾的情况。本文相关工作可为多层介质电声脉冲测量实验设计与波形恢复提供相关指导。

混合场积分方程结合MLFMA分析导体介质复合目标电磁散射问题

针对组合目标电磁散射问题,采用一类新的混合场积分方程进行分析.通过合理选择比例系数组合表面电场和磁场积分方程,构造出具有良好收敛性的阻抗矩阵.MLFMA的迭代求解采用广义最小残差方法(GMRES),结合预条件技术进一步减少迭代次数,加速计算并提高处理电大尺寸导体介质复合目标的能力,研究了几类典型目标电磁散射特性并比较了计算效率,数值算例验证了该方法的准确性和高效性.

导体介质组合体电磁分析的建模与计算

为提高导体介质复合目标电磁散射分析的效率,采用一类新的表面混合场积分方程进行求解,该方程通过伽略金方法建立的阻抗矩阵具有良好的条件数。分析了多区域连接边上的电磁流分布和基函数的定义,然后根据边界条件推导了广义EFIE-CFIE-JMCFIE方程形式,最后比较了不同积分方程建立阻抗矩阵的收敛性。数值算例表明该方法能明显提高计算效率,实现导体介质复合目标电磁散射分析快速、准确的求解。

Si衬底共面传输线的宽频带传输特性分析

采用介质镜像格林函数法结合点匹配法 ,对半导体 Si衬底上的多导体共面传输线的分布电容和分布电导在 0～ 2 0 GHz的频域特性进行了分析求解 ,并与谱域分析 ( SDA)等方法及实测结果进行了比较 .结果表明 。

三维导体介质复合结构电磁辐射与散射的MLFMA分析

利用多层快速多极子方法(MLFMA)分析三维导体介质复合结构的电磁辐射与散射特性。根据等效原理,介质表面构造Poggio-Miller-Chang-Harrington-Wu(PMCHW)方程,导体表面建立电场积分方程(EFIE)。分析了含介质目标MLFMA算法中远区组矩阵矢量相乘运算以及有耗媒质空间中格林函数的平面波展开。利用该方法研究了涂敷目标电磁散射特性以及天线罩对直线阵天线辐射特性的影响。MLFMA的应用降低了计算量和存储量,实现了对电大尺寸目标快速、准确的求解。

HfO_2/TaON叠层栅介质Ge MOS器件制备及电性能研究

为提高高k/Ge MOS器件的界面质量,减小等效氧化物厚度(EOT),在high-k介质和Ge表面引入薄的TaON界面层。相对于没有界面层的样品,HfO2/TaON叠层栅介质MOSFET表现出低的界面态密度、低的栅极漏电和较好的输出特性。因此利用TaON作为Ge MOS器件的界面钝化层对于获得小的等效氧化物厚度和高的高k/Ge界面质量有着重要的意义。