带螺旋支撑杆同轴磁绝缘传输线的粒子模拟研究

介绍了同轴磁绝缘传输线（MITL）的工作特性,对传输线极间电子分布、电子损失与磁绝缘的关系进行了阐述;分析了同轴磁绝缘传输线极间电子对传输线阻抗的影响,采用理论分析与粒子模拟相结合的方法,实现同轴MITL与负载轴对称平板二极管的阻抗匹配。运用MPI并行算法分别对带螺旋支撑杆的MITL进行数值模拟,并对模拟结果进行了分析,得出了所添加的螺旋金属支撑杆对同轴传输器件的影响。电压的最大损失率为2％,阳极电流的最大损失率达到了4．4％,阴极电流的损失率为8．9％,电磁场以及粒子实空间都有相应的变化。     

用挖补圆盘法检测金属与薄层、超薄半导体层的欧姆接触性能

在平面型器件和备种新型微电子器件中，金属与薄层、超薄半导体层的欧姆接触质量宜接影响着器件的性能．本文提出一种挖补圆盘法来检测它们的欧姆接触性能．由电势叠加原理导出了理论公式．此法样品制备简单，无需台面绝缘，由于接触结构的特点，自然免除了侧向电流聚集效应，从而提高了精度．若将接触结构稍加发展，则更为简捷实用．实验结大果与文献报道的其它方法符合得很好．     

用挖补圆盘法检测金属与薄层,超薄半导体层的欧姆接触性能

在平面型器件和各种新型微电子器件中，金属与薄层，超薄半导体层的欧姆接触质量直接影响着器件的性能。本文提出了一种挖初圆盘法来检测它们的欧姆接触性能。由电势叠加原理导出了理论公式。此法样品制备简单，无需台面绝缘，由于接触结构的特点，自然免除了侧向电流聚集效应，从而提高了精度。若将接触结构稍加发展，则更为简捷实用。     

一种新型的混合型双频高功率微波器件

为提高高功率微波(HPM)器件的输出功率和转换效率,通过对磁绝缘线振荡器(MILO)和分离腔振荡器(SCO)的特性分析,提出利用MILO磁绝缘电流驱动的SCO替代收集极,构成一个具有更高输出性能的双频混合型HPM器件。通过全电磁粒子模拟软件的模拟,结果表明：L波段MILO-SCO混合型HPM器件可在1.54 GHz和0.74 GHz双频下工作,转换效率超过20%,对探索提高HPM器件工作性能提供了参考。     

Au-CNT对AlGaInP LED的电流扩展效应研究

通过对AlGaInP LED器件进行电流分布模拟,得出电流扩展长度与注入电流和电流扩展层方块电阻之间的变化关系.实验制备出带有Au纳米颗粒的碳纳米管(Au-CNT)作为电流扩展层的LED器件,20 mA电流下,测得其光功率比无扩展层器件提升了33％.模拟结果与实验结果具有较好的一致性,说明带有Au纳米颗粒的碳纳米管透明导电层可以起到增强电流扩展作用,有效提高器件光功率.     

单层有机电致发光器件的电流 传导机制的数值拟合分析

采用真空蒸镀的方法制备了以八羟基喹啉铝(Alq₃)为功能层的单层同质结有机电致发光器件,器件结构为indium-tin-oxide(ITO)/tris-(8-hydroxylquinoline)-aluminum(Alq₃)(x nm)/Mg:Ag.通过改变有机功能层的厚度,采用陷阱电荷限制电流(TCLC)理论对器件电流的数值拟合方法具体地研究了不同薄膜厚度的有机半导体器件内部电流的传导机制,验证了实验结果和理论推导的一致性.结果表明,Alq₃层厚度较低的单层器件随外加电压增大,器件电流经历了从欧姆电导区、TCLC区到TCLC-空间电荷限制电流(SCLC)过渡区三个区域的变化;而对于Alq₃层厚度较高的单层器件,Alq₃层中的陷阱机构增多,导致电流－电压曲线的SCLC区域消失.     

纳米磁多层结构中电流驱动自旋波发射

回顾了纳米磁多层结构中电流感应自旋矩传输和电流驱动磁化矢量进动引起的自旋波发射等新量子效应的研究现状及发展。基于该效应的纳米磁多层微波振荡器件具有结构简单、无须外加磁场、容易集成等特点,在现代通信领域具有广阔的应用前景,备受国内外研究者的关注。介绍了自旋波发射效应的理论处理方法和实验研究进展,讨论了自旋波发射器件的工作原理和铁磁膜的磁化方向、外磁场方向、大小及驱动电流对器件性能的影响。目前研制的器件的效率较低、振荡功率小,采用新的垂直磁化结构有助于解决上述问题。     

纳米磁多层结构中电流驱动自旋波发射

回顾了纳米磁多层结构中电流感应自旋矩传输和电流驱动磁化矢量进动引起的自旋波发射等新量子效应的研究现状及发展。基于该效应的纳米磁多层微波振荡器件具有结构简单、无须外加磁场、容易集成等特点,在现代通信领域具有广阔的应用前景,备受国内外研究者的关注。介绍了自旋波发射效应的理论处理方法和实验研究进展,讨论了自旋波发射器件的工作原理和铁磁膜的磁化方向、外磁场方向、大小及驱动电流对器件性能的影响。目前研制的器件的效率较低、振荡功率小,采用新的垂直磁化结构有助于解决上述问题。     

SOI-LIGBT寄生晶体管电流增益的研究

采用二维器件模拟仿真软件Tsuprem4和Medici模拟了SOI-LIGBT的n型缓冲层掺杂剂量、阳极p+阱区长度、漂移区长度以及阳极所加电压对SOI-LIGBT寄生晶体管电流增益β的影响,通过理论分析定性的解释了产生上述现象的原因和机理,并且通过实验测试结果进一步验证了分析结论的正确性。其中,n型缓冲层掺杂剂量对电流增益β的影响最为明显,漂移区长度的影响最弱。基本完成了对SOI-LIGBT寄生晶体管电流增益β主要工艺影响因素的定性分析,对于SOI-LIGBT的设计有一定的借鉴意义。     

圆盘形弯曲振动压电变压器等效电路及特性研究

本文将圆盘弯曲压电振子的分析方法通过适当的处理进而应用到圆盘形弯曲振动压电变压器的理论推导过程中,得到了该器件的等效电路,并通过实验研究验证了该等效电路的正确性.此外,文中的理论分析与性能测试还证明,弯曲振动压电变压器对于防止器件损坏、减小介电损耗、提高效率都有一定的作用.     

一种精确的有机薄膜晶体管模型参数提取方法研究

提出了一种可以精确获得有机薄膜晶体管(OTFT)的直流电流-电压模型中的参数提取方法。该方法通过对实验获得的输出特性曲线和转移特性曲线进行计算和处理,精确获得OTFT器件模型中的7个参数。实验制备了两种采用不同绝缘栅的基于并五苯的底栅顶接触的OTFT,并对其进行了参数提取。利用提取的参数及直流电流-电压模型对OTFT进行模拟,将模拟结果与实验测试结果相比较发现,模拟得到的输出特性及转移特性与测试结果拟合得很好,验证了本文中参数提取方法的正确性。应用建立的模型及本文中的参数提取方法可以用于OTFT器件的设计与模拟。     

霍尔器件的一种新的工作模式

本文提出了霍尔器件的一种新的工作模式,称为单端短路霍尔电流输出模式.理论分析表明,在这种模式下霍尔器件的磁灵敏度将提高一倍.用镓砷与铟锑霍尔器件进行了实验.实验结果与理论满意的一致.     

直流大电压下 GaN HEMT电流崩塌效应探索

基于GaN HEMT器件物理和实验分析测试结果,提出了一种GaN电流崩塌效应的新物理模型.研究表明,在大漏极电压条件下,沟道电子易于注入到GaN缓冲层中,并被缓冲层中的陷阱所俘获,耗尽二维电子气,从而导致电流崩塌效应.该模型描述了电流崩塌效应与缓冲层中陷阱的相互关系,并获得了电流崩塌前后迁移率与二维电子气浓度乘积的归一化值.该结果可望用于GaN HEMT器件进一步的理论探讨和实验研究.     

硅基PIN光电探测器结构参数对其性能的影响

对硅基PIN光电探测器器件模型进行了理论分析,讨论了硅基PIN光电探测器的I-V特性与器件的i层厚度和整体宽度的变化关系,并进行了仿真分析。实验结果表明,随着i层厚度从5μm增加到70μm,器件的正向电流逐步减小,且i层厚度与其正向电流成反比;随着器件宽度从50μm增加到90μm,器件的正向电流逐步增大,且器件宽度与其正向电流成正比;引入保护环结构可以明显降低器件的暗电流。对PIN器件的结构参数进行了优化设计,结果表明在所设置的器件工艺条件下,当器件的i层厚度为50μm、整体宽度为70μm时,器件的性能最佳。     

直流大电压下 GaN HEMT电流崩塌效应探索

基于GaN HEMT器件物理和实验分析测试结果,提出了一种GaN电流崩塌效应的新物理模型.研究表明,在大漏极电压条件下,沟道电子易于注入到GaN缓冲层中,并被缓冲层中的陷阱所俘获,耗尽二维电子气,从而导致电流崩塌效应.该模型描述了电流崩塌效应与缓冲层中陷阱的相互关系,并获得了电流崩塌前后迁移率与二维电子气浓度乘积的归一化值.该结果可望用于GaN HEMT器件进一步的理论探讨和实验研究.     

双层侧向位置敏感探测器的畸变研究

阐述了半导体光电位置敏感器件双层结构、特点,在此基础上,利用三层前置反馈网络对光电位置敏感器件的空间非线性以及畸变产生的机理进行了分析,尤其是对在位置敏感器件边缘的非线性作了分析研究;提出了一种适于位置敏感器件的敏感前置放大器电路和产生双极脉冲的分光滤波器;通过实验模拟,验证了上述理论和方法的正确性,并对双层结构的位置敏感器件在精密探测中的应用作了展望。     

直流大电压下GaN HEMT电流崩塌效应探索

基于GaN HEMT器件物理和实验分析测试结果，提出了一种GaN电流崩塌效应的新物理模型. 研究表明，在大漏极电压条件下，沟道电子易于注入到GaN缓冲层中，并被缓冲层中的陷阱所俘获，耗尽二维电子气，从而导致电流崩塌效应. 该模型描述了电流崩塌效应与缓冲层中陷阱的相互关系，并获得了电流崩塌前后迁移率与二维电子气浓度乘积的归一化值. 该结果可望用于GaN HEMT器件进一步的理论探讨和实验研究.     

短沟道三材料柱状围栅MOSFET的解析模型

在柱坐标系下利用电势的抛物线近似,求解二维泊松方程得到了短沟道三材料柱状围栅金属氧化物半导体场效应管的中心及表面电势。推导了器件阈值电压、亚阈值区电流和亚阈值摆幅的解析模型,分析了沟道直径、栅氧化层厚度和三栅长度比对阈值电压、亚阈值区电流和亚阈值摆幅的影响。利用Atlas对具有不同结构参数的器件进行了模拟研究和比较分析。结果表明,基于解析模型得到的计算值与模拟值一致,验证了所建模型的准确性,为设计和应用此类新型器件提供了理论基础。     

回熔过程对HgCdTe长波红外光伏探测器的I-V性能的影响

对三种不同工艺的HgCdTe长波器件(标准工艺、回熔处理、离子注入后退火)的I-V性能分别进行测试,并通过理论计算与实验数据拟合提取上述器件参数,分析暗电流机制及导致暗电流变化的原因。文章中使用的暗电流机制的模型由扩散电流、产生-复合电流、缺陷辅助隧道电流和直接隧道电流组成。从拟合得到的器件参数中可以发现回熔过程中产生了大量的缺陷,导致缺陷辅助隧道电流、产生复合电流显著增加,器件反偏电阻减小,I-V性能变差。与离子注入后退火器件的性能变化相比,推测导致器件回熔后性能下降的原因是ZnS钝化层受热不稳定。     

AlGaN/GaNHFET逆压电效应抑制技术

基于非对称晶体的逆压电效应(IPPE),通过自洽求解一维Poisson-Schrdinger方程,模拟了AlGaN/GaN HFET在外电场作用下沟道中2DEG浓度的变化,建立了电流崩塌效应的逆压电效应数值仿真模型。理论模拟显示:逆压电效应是引起电流崩塌效应的一个因素。根据GaN欧姆接触的机理,提出采用源漏凹槽的结构减小电场的垂直分量,抑制逆压电效应,减小饱和电流的变化。设计了不同结构的源漏凹槽结构器件,并进行工艺流片验证,得到优化的器件结构,器件的电流崩塌量从15.7%减小到8.9%,验证了理论仿真结果。