半导体器件模拟及其进展

半导体器件模拟,对于设计VLSI中的微小尺寸器件或者是新型的半导体分立器件,都已越来越显得重要。本文系统地综述了这门技术及其新近的进展。文中首先系统地介绍了半导体基本方程及其边界条件。接着综述了有关器件物理参数的各种经验模型及其最近的某些实验结果,包括有关迁移率、禁带变窄效应和载流子的产生和复合等。然后讨论了方程的归一化和离散化,并概述了现今流行的数值解法。最后,举实例说明半导体器件模拟的重大意义。     

敏化剂的特性及其在光电转换中的作用

把具有光电转换效能的有机染料或导电高聚物作为光敏剂修饰到半导体超微粒多孔膜上，使宽禁带宽度半导体吸收光波长扩展至可见和红外区，大大提高和改善了该复合电极的光电转换效率。本文对敏化剂的作用机理、修饰电极的光增感作用进行了研究与探讨。     

第一性原理计算B-Nb_2O_5晶体的电子结构和光学性质

采用第一性原理的GGA/PBE算法计算了B-Nb_2O_5晶体的电子结构和光学性质。结果表明B-Nb_2O_5是n型宽禁带且具有较强金属特性的半导体材料,禁带宽度为2.622eV,利用能带和态密度的计算结果从电子微观结构分析了介电函数、吸收系数、折射率、反射率和能量损失函数之间的关系,为B-Nb_2O_5提供了更加深入的理论依据,计算结果符合较好。     

氮化铝(AIN)薄膜的光学特性研究

研究了宽禁带Ⅲ－Ｖ族化合物半导体氮化铝（ＡＩＮ）薄膜的折射率及其热光特性,采用棱镜──薄膜耦合装置和自动温控光波导测试仪,测出不同温度下氮化铝薄膜的波导特性,利用迭代法可得到ＡＩＮ的折射率与温度变化的关系,并首次测得了ＡＩＮ薄膜的热光特性。     

介电可调薄膜材料及压控微波器件研究

利用介电可调薄膜材料的调谐特性研制的介质压控微波器件高频特性好、功率容量大、响应速度快,还有易集成、功耗小、成本低、可靠性高的特点,相比半导体管、铁氧体以及MEMS器件有明显的优势。该文系统介绍了近年来国内外介电可调薄膜材料及压控微波器件的研究进展,并结合作者的工作评述了介电可调薄膜材料和压控微波器件的应用情况。除研究最为集中的钛酸锶钡BaxSr1-xTiO3(BST)材料,还介绍了具有较高调谐率的铋基焦绿石铌酸铋镁Bi1.5MgNb1.5O7(BMN)薄膜材料,该材料介电损耗低(约0.002),介电常数适中(约86),温度系数小,是一种极具发展前景的微波介电可调材料。     

运用表面光电压技术对半导体表面光电特性的研究

对运用表面光电压技术(SPS)对半导体材料光电性质的研究进行了综述,系统阐述了表面光电压谱(SPS)和场诱导表面光电压谱(FISPS)在测定半导体类型、表面态及其能级位置、表面电荷分布、半导体的能带隙等方面所表现出的优越性质.研究了半导体能带隙所表现出的特有性质.     

氮化铝（AlN）薄膜的光学特性研究

研究了宽禁带Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体氮化铝（Ａ１Ｎ）薄膜的折射率及其热光特性，采用棱镜－－薄膜硝装置和自动温控光波导测试仪，测出不同温度不氮化铝薄膜的波导特性，利用迭代法可得到Ａ１Ｎ的折射率与温度变化的关系，并首次没得了Ａ１Ｎ薄膜的热光特性。     

减压CVD技术

本文简要地叙述减压CVD技术的基本理论,着重介绍该技术应用于半导体器件加工掺硼、磷和砷氧化物源,二氧化硅薄膜,四氯化硅—氨—氮系统淀积氮化硅薄膜以及热分解硅烷淀积多晶硅薄膜等工艺技术问题。提供了各类薄膜制作时采用的典型工艺数据(仅供参考)。对薄膜厚度的均匀性,掺杂层浓度控制与均匀性及薄膜表面状况等进行了分析讨论。由理论分析和实验结果看出,减压CVD技术制作的半导体器件中应用的各类薄膜最突出的优点是:薄膜厚度的均匀性高(可达1～3％),实现了高密度装片(生产量可达10厘米温区内可装40片)。因而,减压CVD技术在目前大规模集成电路、微波半导体器件中是一种十分值得重视的工艺技术。     

激光涂敷多种硬质合金的性能及形成机理之研究

叙述了利用一台输出功率为2kW的连续CO_2激光器在20~#钢表面涂敷WC—TiN—SiC—Co和WC—SiC—Co的研究,并对激光处理后的涂敷层进行了物相分析和硬度分布以及耐磨性能的测试。其结果表明:利用高功率激光束可在廉价的碳钢表面实现多种硬质合金的涂敷,其表面的化学成分发生了根本性的改变,机械性能有了极大的提高。同时对涂敷层的形成机理进行了探讨。     

基于SiC开关器件的LCL并网逆变器控制策略建模分析

SiC功率器件具有高耐压、低损耗、高效率等特性,而高开关频率可以降低逆变器输出电压的低频谐波成分,从而降低并网电流的谐波成分,提高系统稳定性。以SiC MOSFET开关器件作为逆变器组成原件,以LCL滤波器作为逆变器与电网的接口,在建立系统控制模型的基础上,根据有源阻尼与无源阻尼控制方法之间的等效关系,提出并网侧电流与逆变器侧电流的双闭环控制策略,并对这种控制策略进行了稳定性分析。然后根据系统稳态误差与稳定裕度的要求,设计了系统反馈参数与PI调节器的参数。仿真和实验结果表明,这种控制方法可以有效抑制并网电流谐波,提高并网功率因数,并具有良好的鲁棒性和动态响应。     

高精度基准电压源的设计

根据相关理论,设计出一个带隙基准电压源电路,包括带隙基准电压源电路核心部分、运算放大器、偏置电路以及启动电路。电路设计完成后,利用0.18μm CSMC-HJ N阱CMOS工艺模型库,使用仿真软件对电路进行仿真。工作电压1.8V,工作温度在-20℃到100℃之间。仿真结果表明,该设计的温度系数为6.1ppm/℃,随着电源电压的变化,输出电压的变化仅为0.005mV/V。     

车载单相正弦脉宽调制IGBT逆变器的设计

介绍了车载单相正弦脉宽调制(SPWM)IGBT逆变器的基本结构方案,以车用24V直流电源为逆变器输入,变换得到50 Hz/220 V交流电.该方案采用中间直流环节的高频变压器式逆变电源系统结构,它由高频逆变、高频变压器隔离升压、整流滤波、高频SPWM逆变和输出滤波组成.对逆变器的控制及保护电路也在作了详细的介绍,并给出试验结果.     

FDTD法与平面波展开法在光子禁带计算中的差异分析

以GaAs材料为例,分别利用时域有限差分法和平面波展开法对平面二维光子晶体的TE模禁带进行了计算,通过计算结果的对比,发现了两者计算出的光子禁带存在差别,分析了产生这种差别的原因,同时发现两种算法结果存在禁带公共区域,证明将平面波展开法和时域有限差分法相结合进行光子晶体设计更具合理性．     

小型反应堆安全特性比较分析

随着全球核电的发展,小型堆由于具有高安全性、结构简化、用途广泛等特点而受到越来越多国家的关注。研发设计小型反应堆,提高堆型的安全性、多应用性,是未来核电发展一个重要选择。针对世界上众多的小型堆技术,文章介绍了轻水堆、高温气冷堆、液态金属反应堆、熔盐堆四种反应堆技术为代表的主要堆型,对比其设计特点和设计参数,总结了小型反应堆总体安全特征,并对四种小型反应堆的固有安全特性和工程安全设计进行分析,为后续的堆型发展提供思路。     

化学复合镀Ni—P—SiC合金的研究

研究了化学复合镀Ｎｉ—Ｐ—ＳｉＣ合金镀液组成、工艺和镀层性能．研究的结果表明，镀液中ＳｉＣ微粒含量为１０～１５９·１（－１）时．可得到性能较好、具有很高硬度的复合镀层．     

GaN晶片的CMP加工工艺研究

研究了GaN晶片的化学机械抛光(CMP)工艺,分析了在CMP加工工艺过程中对GaN晶片表面质量所产生的影响。实验采用质量分数30%的H2O2溶液与铁经过Fenton化学反应20 min后作为抛光液,并分别利用2种不同磨粒粒度W5和W0.5对晶片表面抛光,对不同工艺参数加工后的晶片表面进行测试分析,并推测加工过程中晶片表面可能发生的化学反应。     

光分组交换中FP-SOA光信号处理研究

利用FP-SOA的增益特性曲线,实现了光分组交换中标签和净荷的分离,光功率均衡和TTL的功能．仿真结果表明:在分离标签和净荷的应用中,分别实现了对窄脉冲和宽脉冲的抑制比为10．5 dB和9 dB;在光功率均衡的应用中,实现了将10dB的功率动态范围减小到1．6dB;在TTL的应用中,实现了将6 dB功率差提升到14．5dB．     

基于JN5121芯片的无线安防网络

介绍了Jennic的JN5121芯片的功能,说明了以JN5121模块为核心,基于ZigBee技术的安全防范系统的硬件搭接和基本的软件编程流程。分析了JN5121模块在安防系统中应用的可行性和适用性,提出了本系统采用ZigBee无线技术可以克服传统安防系统存在的很多弊端,且其低功耗,低成本,高抗干扰性,自动动态组网等优点必将得到人们的认可和广泛的应用。