a-SiTFT/PIN图像传感器件

在模拟计算以 a- Si TFT为有源开关 ,以 a- Si PIN为光敏源的有源成像器件工作特性与各单元元件关系的基础上 ,详细讨论了单元器件的材料、物理参数对 a- Si TFT/PIN耦合对特性的影响 ,并给出一定试验结果 .用 L ED光源照射 a- Si PIN的光电转换率可达 18.1n A/lx,a- Si

BESIII剂量率在线检测和保护系统读出电子学设计

为保护束流管,BESIII将使用PIN硅光电二极管来实时检测对撞点附近的剂量率水平,其中的信号读出电子学采用电流A/D转换方案。对几种弱电流放大与测量方法进行了比较,主要介绍了电流A/D方法的工作原理、软硬件实现以及实际性能。

采用PIN二极管反馈的射频可变增益放大器

射频可变增益放大器大多基于CMOS工艺和砷化镓工艺,通过改变晶体管的偏置电压或建立衰减器增益控制结构实现增益可调.本文采用高性能的射频锗硅异质结双极晶体管,设计并制作了一款射频可变增益放大器.放大器的增益可控性通过改变负反馈支路中PIN二极管的正向偏压来实现.基于带有PIN二极管反馈的可变增益放大器的高频小信号等效电路,本文详细分析了增益可控机制,设计并制作完成了1.8GHz的可变增益放大器.测试结果表明在频率为1.8GHz时,控制电压从0.6V到3.0V的变化范围内,增益可调范围达到15d B;噪声系数低于5.5d B,最小噪声系数达到2.6d B.整个控制电压变化范围内输入输出匹配均保持良好,线性度也在可接受范围内.

PIN半导体剂量率探测器的研究

利用大面积PIN硅光电二极管作为探测器,对北京正负电子对撞机BEPCI在同步辐射运行、束流注入、束流切断等情况下对撞区的辐射水平进行测量,并分析辐射本底的强度、来源及特点;研究PIN半导体探测器在BEPCI对撞区的工作状况,为第三代北京谱仪BESIII的剂量率在线检测奠定基础。

并联PiN二极管的温度频率特性建模与分析

针对风电变流器等应用场景,随着功率等级的不断提升,硅PiN二极管的并联使用问题日益突出。然而,并联硅PiN二极管器件的静态参数具有分散性,并联器件间的线路布局存在不均衡性,这些因素都导致并联器件间的电流分布不均,进而引起器件间的损耗和发热不一致,使并联PiN二极管工作于不同的结温。相应地,结温差异会对二极管的反向恢复过程产生影响,并进一步影响并联器件间的电流和结温分布,甚至危害器件和变流器的安全稳定。该文以硅PiN二极管分立器件为研究对象,计及温度影响,建立正向导通损耗和反向恢复损耗的数学模型,以阐释温度对并联PiN二极管电–热平衡的调节机制。然后,针对大注入电流的运行工况,基于导通损耗与反向恢复损耗对温度所呈现出的相反趋势,结合二极管开关频率和工作结温之间的内在制约机制,提出决定并联二极管结温差异发展趋势的“零温度–频率特性”概念。最后,利用实验展示不同温度、不同电流等级下的温度–频率特性,验证该特性的正确性。通过构建并联二极管开关频率与热稳定极限的关系,可为硅PiN二极管的并联设计和使用提供参考,并为模块封装中的结温在线监测提供方法。

非晶硅Pin二极管的1MeV电子幅照效应

本文报道a Si∶H本征膜及Pin二极管的 1MeV1 4× 10 15,4 2× 10 15,8 4× 10 15/cm2 电子幅照实验结果和退火行为 .测量了电子辐照对a Si∶H光暗电导率和光致发光谱的影响 ,以及a Si∶HPin二极管光伏特性和光谱响应随电子辐照剂量的变化 .发现电子辐照在a Si∶H本征膜和二极管中引起严重的损伤 ,和二极管光谱响应的峰值“红移” .但未见饱和现象 ,还观测到明显的室温恢复现象 ;但高温退火处理后未能完全恢复 .本文对以上实验结果给出了合理的解释 .

两种新结构SiGe/Si功率二极管特性模拟

提出了在 n- 区中采用掺杂浓度三层渐变式结构 Si Ge/Si功率二极管及台面结构的 Si Ge/Si功率二极管。由 Medici模拟所得的特性表明 ,在采用 n- 区渐变掺杂结构的 p+ ( Si Ge) -n- -n+ 功率二极管中 ,在正向特性基本不发生变化的前提下 ,与 n-区固定掺杂结构相比反向恢复过程加快 ,二极管下降时间 t A 缩短近 1 /2 ;在采用台面结构的 p+ ( Si Gi) -n- -n+功率二极管中 ,反向恢复特性也有明显改进 ,电流反向恢复时间缩短近 1 /3 ,而电压反向恢复时间缩短近 1 /2。

强脉冲γ射线能谱测量仪研制

研制出了一种用于强脉冲γ射线能谱测量的能谱仪,在感应电压叠加器实验平台上,测量了阳极杆箍缩二极管产生的强脉冲γ射线能谱。选择适合强脉冲γ射线测量的Si-PIN探测器阵列和铅过滤片作为测量系统,通过在能谱仪的前部放置不同厚度的铅衰减片,测量了感应电压叠加器的强脉冲γ射线的强度。理论计算了不同能量的光子经过不同厚度的铅衰减片以后在探测器阵列上的能量沉积,得到了探测器的灵敏度曲线。利用探测器上的理论计算的电荷量和实验波形的对应关系,求解了该加速器的能谱。光子的最高能量约为1.44 MeV,平均能量为0.68 MeV,其中能量在0.4-0.8 MeV范围内的光子数最多,占74.3%。

乳腺摄影自动曝光系统的探测器性能研究

目的:PIN型硅光敏二极管探测器的结构特点,为我们利用其辐射输出特性来测量软X线提供了可能。本文的目的是,在已有的商用PIN型硅光敏二极管探测器中,研究选取一种适用于乳腺摄影自动曝光控制系统的探测器,并对其各种输出特性进行试验研究,从而可降低乳腺摄影自动曝光控制系统的生产成本。方法:首先,对7种不同类型的PIN型硅光敏二极管探测器进行编号,然后依次分别进行以下三方面的实验研究:输出线性,能量响应和数据稳定性;并进行相关统计学分析;然后,在这7种不同类型的PIN型硅光敏二极管探测器中,选取一种各种特性都相对理想的探测器,在FLATSE乳腺高频钼靶X光机上进行验证,并观察其是否满足乳腺摄影自动曝光控制系统的要求。结果:探测器输出对X射线强度(10mR～2R)完全线性(线性相关系数r>0.99);探测器输出对X射线能量响应变化小于±3%(光子能量40keV～150keV);探测器输出电流大于10-9A(40kV,50mA);在不同时间及湿度下所测得的各项数据均无统计学差异。结论:PIN硅光敏二极管探测器(沪5号)具有灵敏度高、探测效率高、能量分辨率好、可以在室温下使用,以及对湿度不敏感和体积小等优点,能满足乳腺摄影自动曝光控制系统的要求。所以,我们最后选择沪5号作为乳腺摄影自动曝光控制系统的探测器。

i基区渐变掺杂SiGe/Si异质结开关功率二极管的特性模拟

提出了在SiGe/Si异质结开关功率二极管的本征i区中采用掺杂浓度三层渐变式结构。由Medici模拟所得的特性曲线表明,该结构在正向I-V特性基本不发生改变的前提下,与i区固定掺杂结构相比具有更好的反向恢复电流与反向恢复电压特性,尤其软恢复特性更加明显,反向恢复过程加快。还对渐变掺杂所得到的优越性能进行了分析,从理论上给出了较好的解释。

硅光电二极管飞秒激光损伤的实验研究

对 6 0飞秒 80 0nm激光辐照下硅PIN光电二极管的信号饱和、损伤及失效进行了实验测量。实验得到硅PIN光电二极管的失效阈值为 1.2J/cm2 ,损伤阈值比失效阈值低一个量级。飞秒脉冲辐照后 ,存在 10 -4s量级的饱和时间 ,辐照后对信号光的响应在短时间内出现不规则变化 ,在长时间内随脉冲能量密度增大而降低。