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。     

高温超导微波滤波器

高温超导微波滤波器主研人员卢剑，羊恺，罗正祥，唐正熙，张其劭采用我国自行研制的高温超导薄膜材料与超导器件制造工艺，编制了高温超导薄膜微带发夹滤波器的设计软件，解决了平行耦合线滤波器在小型基片上结构设计的困难，设计制作了专用的外壳，成功地解决了微带发夹...     

ZnO/AlN复合压电薄膜的研制

各种超高频电子整机需要高性能的表声波压电器件。介绍了新的压电薄膜——ZnO/AIN复合压电薄膜的制速、结构和性能,并给出主要研制结果。     

Bi代DyGaIG多层磁光薄膜的优化设计

Ｂｉ代ＤｙＧａＩＧ材料是新一代磁光存贮介质。文中用导纳矩阵法计算了多层结构磁光记录薄膜的光学特性，分析了记录层厚度和反射层厚度对记录性能的影响。从磁光记录过程的光和热效应相结合的角度提出了一个新的优化目标函数，并以此完成了Ｂｉ代ＤｙＧａＩＧ／Ａｌ（Ｃｒ）／Ｇｌａｓｓ多层结构磁光盘的优化设计。     

全无机混合卤化物钙钛矿量子点CsPbBr_xI_(3-x)相分离研究

混合卤化物钙钛矿量子点CsPbBr_xI_(3-x)的带隙高度可调,是光伏和光电领域有广泛用途的纳米材料.在激光连续照射下发生的相分离会降低光电器件的效率,严重影响混合卤化物钙钛矿纳米晶在器件中的应用.本文制备了CsPbBr_(1.5)I_(1.5)和CsPbBrI_2钙钛矿量子点薄膜,对激光激发下的相分离行为与卤化物组成比例、光照时间、激光功率和旋涂浓度的关系进行了研究.研究发现:在不同光照时间、激光功率和旋涂浓度条件下,CsPbBr_(1.5)I_(1.5)量子点薄膜都产生了光谱蓝移的相分离,随后在黑暗下放置一段时间后再次进行测量,发现这种相分离是可逆的;而制备的CsPbBrI_2量子点薄膜在不同功率、光照时间、旋涂浓度下都很稳定,没有发生相分离,光谱只有略微蓝移.     

1300V/20A绝缘栅双极晶体管IGBT

基于理论概括与实验研究,已经在N~-/N~+/P~+外延基片上获得了1300V/20A高性能IGBT;并进而指出了实现该器件互相关联的关键技术。它们分别是:优质厚层低缺陷密度异型硅外延材料的工艺制备,器件纵横向几何结构及工作参数的准确量化,和通过叠加组合形成的复合高压终端结构。     

任意偏置磁场中微波静磁波传播特性

研究了任意倾斜的直流偏置磁场作用下磁光薄膜中激发的微波静磁波传播规律,为下一步分析基于静磁波的磁光Bragg器件衍射性能提供基础。计算了YIG薄膜中传播的静磁正向体波特性,结果表明:在倾斜偏置磁场中沿不同方向激发的静磁波具有不同的辐射阻抗,这与垂直磁化情形明显不同;适当倾斜偏置磁场可降低静磁波的插入损耗,从而可增强静磁波对导波光的衍射效应。     

光电子集成技术的进展

把激光器和光电二极管等光电子器件与其它光电子或电子器件集成在一起的光电子集成技术,是发展未来光波系统的关键。这是由于它在实现光电子器件的高性能、优良工艺性及良好功能性方面具有潜在的优点,而这是采用常规分立元件和装配技术所不能全面达到的。目前,由于其性能和制速工艺方面取得进展,应用于光通信和互连方面的光电子集成的发射器和接收器已投入研制。例如,以GaAs为基础材料的接收组件已实现LSI水平的集成度,而以InP为基础材料的集成激光器已能达到5～10Mbit/s的运行速度。同时,也可采用光电集成电路来实现各种光处理功能。例如,采用集成化激光器的光逻辑元件及用于波分复用和光外差检测的以波导为基础的电路,光电子集成不单对未来的通信,而且对未来的开关和计算机用的先进光系统将产生影响。本文论述了这项技术最近的进展,并讨论了其发展方向。     

新型器件之扩频通信机

通信机理之变革,经历了超外差原理,相位相干原理,扩跳原理之三大浪潮。扩跳原理最能抗御敌人的窃获、测向和干扰,是战场通信中求生存的最有效手段。 在声、电、光、磁综合利用的分子电子学之电子战的信息对抗时代,大规模集成电路(LSI)、电荷耦合器件(CCD)、声表面波(SAW)和静磁波(MSW)等新型器件的研制,为解决扩频通信之三大难题开辟了新途径。 本文主要阐述三种新型功能器件在扩频通信机中的应用机理、频段、性能,现状与潜力。特别强调了新型器件之卷积器、相关器与匹配滤波器为基础的扩频通信机的设计思想与制作方法。     

YAG投影管正样研制

主研人员：成建波林祖伦李军建祁康成黄国局陈泽样陈文彬王军等YAG投影管是一种新型的电真空显示器件，它以YAG发光屏取代了传统显示器件所用的玻璃衬底荧光屏。YAG投影管正样的研制，涉及的学科技术面宽、难度大、突破了76cmYAG投影管的设计与制造中的多项关键技术；突破了玻壳的制造技术；研制了新型阳极帽材料、电极引线、低熔点焊料：研制出实用化的大束流高分辨率电子枪：解决了屏面发花问题；突破了阳极高压绝缘的工业化生产技术；突破了YAC发光屏微型自循环冷却技术：解决了原理样管中较严重的打火问题；研制出了适于小批量YA…     

快速循环热处理对(Co_(0.35)Fe_(0.65))_(99)O_1薄膜磁性能的影响

针对(Co0.35Fe0.65)99O1薄膜,研究了两种不同热处理工艺对其磁性能的影响。结果表明:快速循环热处理可以改善高磁矩(Co0.35Fe0.65)99O1薄膜磁性能,在450°C几个快速循环热处理后,沉积薄膜的矫顽力从105下降到3Oe,电阻率下降到70%,a-Fe(Co)相晶粒尺寸可以减小到15～35nm,该处理方法较以往的热处理更能改善软磁薄膜的性能。     

静磁波变分计算与磁光Bragg衍射效率的提高

采用变分方法分析了垂直偏置磁场横向不均匀时掺Bi的YIG薄膜中微波静磁正向体波的激发和传播特性。计算了静磁正向体波对导波光的衍射效率,在静磁波的线性激发范围内计算结果与实验符合很好．处理方法可为线性磁光Bragg器件的优化设计提供理论指导．     

高温超导材料探测分析机理

高温超导材料探测分析机理主研人员宁永功谢红秦会斌等该项目揭示了高温超导薄膜的宏观性能与薄膜表面界面状态,微结构状态的关系,明确影响高温超导材料性能的有关因素,为加速超导薄膜的制备、器件的研究提供了有效的依据和方法。用低能量,低密度离子束作表面处理,可...     

科学工作流与高性能计算集成方案

科学工作流为科学计算提供了工作流定义、流程管理和任务并行化等支持,高性能计算为大规模数据处理提供了集群管理、任务管理、资源调度等机制。如今正进入一个"大数据"时代,将科学工作流系统与高性能计算结合实现高性能计算平台上大规模并行计算具有重要意义。集成中间件与上层工作流系统和底层高性能计算平台进行交互,提供任务提交与状态监控功能。同时,集成方案为分布式集群中计算平台提供新的参考实现。基于上述分析以Swift科学工作流与Windows高性能计算平台集成方案为例,通过NASA MODIS图片处理工作流来分析并验证集成方案的可行性和性能。     

三种静磁模与导波光的非共线衍射作用

根据任意倾斜偏置磁场情形下的磁光耦合模理论,分析了传统磁化时磁光薄膜波导中静磁正向体波、静磁反向体波和静磁表面波等3种静磁模对导波光的非共线衍射作用．给出了用静磁波复振幅表示的导波光衍射效率公式,理论计算与实验结果一致,所得结论可为磁光Bragg器件的优化设计以及它在磁光信息处理中的应用分析提供理论基础。     

科研成果介绍

W频段单刀单掷与单刀双掷开关主研人员：喻梦霞 薛良金 徐军 徐锐敏 延波 薛泉 李桂萍 罗慎独W频段单刀单掷与单刀双掷开关是毫米波接收机的重要组成部件之一。该器件由鳍线传输线及两只梁式引线PIN二极管组成。通过理论分析和电路优化，妥善解决了鳍线装架槽宽度对其传输特性的影响以及器件焊接、电路统调等工艺问题。利用混合集成技术制作，具有重量轻、体积小、可靠性高、重复性好，并且具有频带宽、损耗小、隔离度高、使用方便等优点。在国内目前尚无产品可供系统采用的情况下，对W频段混合集成前端的研制起一定的推动作用，并为系统…     

InSb薄膜的真空蒸发及磁敏霍尔元件的制作

利用单源真空蒸发方法制备InSb薄膜。研究了基片温度控制和膜层厚度对薄膜电子迁移率的影响。室温下测得InSb薄膜的电子迁移率为4×104cm2／V.s,晶粒尺寸达微米数量级。制作的磁敏霍尔元件输入与输出电阻范围为200～500Ω,乘积灵敏度达90～150V／A·T。     

TPD的传输与发光性质

研究了三苯基二胺(TPD)在电致发光中的传输与发光性质。观察到真空积淀的TDP薄膜光谱的达维道夫(D avydov)劈裂,用原子力显微镜(AFM)比较了退火前后TPD薄膜的表面形貌,测定了退火后TPD单层EL器件所发射的光谱,分析了在双层EL器件中TPD的电荷传输作用,从而证明了双层界面上电子空穴的复合得到增强。     

非晶CoZrNb磁性薄膜的研究

研究溅射条件和旋转磁场热处理对CoZrNb薄膜结构和性能的影响。结果表明 ,高的溅射功率和合适的氩气压强对非晶CoZrNb薄膜的形成有用 ,并且这些薄膜的矫顽力较小。旋转磁场热处理将改善薄膜的软磁性能 ,使得矫顽力进一步减小。对溅射条件对薄膜性能的影响机制和旋转磁场热处理改善薄膜性能的机制作了简要的讨论     

巨磁电阻效应的非接触光学表征方法研究

根据自平均极限模型推导了在巨磁电阻薄膜中折射系数与自旋非对称因子的关系。用傅立叶变换红外光谱仪组建了磁折射效应测试装置,并测试了自旋阀多层薄膜(Si/PtMn/CoFe/Ru/CoFe/Cu/Co/NiFe)的磁折射效应。结果表明:在红外波段,可以用磁折射效应表征巨磁电阻效应。