700V VDMOS设计

主要研究高压VDMOS器件的设计方法.理论分析了VDMOS结构参数与其主要性能的关系.按700V VDMOS器件击穿电压和导通电阻的设计要求给出基本的结构参数,并在此基础上通过数值模拟的方法进行优化.重点讨论外延电阻率及厚度,栅的长度和PBODY结深对VDMOS器件BV和Rdson的影响,最终得到了满足器件设计要求的最佳结构参数.同时还分析了集成电路中的VDMOS与普通分立VDMOS器件在器件结构设计上的主要差别.     

Trench MOSFET的研究与进展

研究总结了功率MOSFET器件与BJT器件相比的发展优势.介绍了作为VDMOSFET进一步发展的新型器件Trench MOSFET研究提出的背景及意义,并从其基本结构出发阐述了TrenchMOSFET与VDMOS相比的电学性能特点.最后对其发展现状,关键技术和结构参数及其发展趋势进行了概括、总结和展望.     

1GHz微波功率MOSFET的研究

分析了影响ＶＤＭＯＳ器件频率性能的一些关键参数,研制出１ＧＨｚ输出功率１０Ｗ,增益８ｄＢ的ＶＤＭＯＳ器件,验证了ＶＤＭＯＳ器件在这一频段的工作性能,测试结果与设计指标和理论计算基本符合,说明理论分析准确,工艺过程控制较好。     

超薄体MOSFET的结构优化

对UTB器件的各结构参数进行了优化,给出了UTB器件设计的指导方向.在UTB器件的设计中,有三个重要参数,即器件的源漏提升高度、锗硅栅(GexSi1-x)中Ge含量的摩尔百分比和硅膜的厚度,并对这三个结构参数对器件性能的影响进行了模拟分析,给出了器件各结构参数的优化方向,找出了可行Ge含量的摩尔百分比和可行硅膜厚度之间的设计容区.通过模拟分析发现,只要合理选择器件的结构参数,就能得到性能优良的UTB器件.     

GaN基HEMT器件的优化设计北大核心CSCD

针对氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)器件自热效应以及电流崩塌效应导致器件性能退化和失效的问题,研究了通过合理改变器件参数尺寸优化GaN基HEMT器件的设计,提高器件性能。通过仿真软件模拟了器件各参数对于GaN器件电学性能的影响,分析了不同衬底构成对GaN HEMT器件自热效应的影响,系统研究了GaN HEMT器件相关参数改变对自热效应及器件电学性能的影响。结果表明:Si及金刚石组成的衬底中减小Si层的厚度有利于减小器件的自热效应,降低有源区最高温度。为提高器件性能以及进一步优化GaN基HEMT器件设计提供了一定的理论参考。     

GaN基HEMT器件的优化设计

针对氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)器件自热效应以及电流崩塌效应导致器件性能退化和失效的问题,研究了通过合理改变器件参数尺寸优化GaN基HEMT器件的设计,提高器件性能。通过仿真软件模拟了器件各参数对于GaN器件电学性能的影响,分析了不同衬底构成对GaN HEMT器件自热效应的影响,系统研究了GaN HEMT器件相关参数改变对自热效应及器件电学性能的影响。结果表明:Si及金刚石组成的衬底中减小Si层的厚度有利于减小器件的自热效应,降低有源区最高温度。为提高器件性能以及进一步优化GaN基HEMT器件设计提供了一定的理论参考。     

超薄体MOSFET的结构优化

对U TB器件的各结构参数进行了优化,给出了UTB器件设计的指导方向.在U TB器件的设计中,有三个重要参数,即器件的源漏提升高度、锗硅栅(Gex Si1 - x)中Ge含量的摩尔百分比和硅膜的厚度,并对这三个结构参数对器件性能的影响进行了模拟分析,给出了器件各结构参数的优化方向,找出了可行Ge含量的摩尔百分比和可行硅膜厚度之间的设计容区.通过模拟分析发现,只要合理选择器件的结构参数,就能得到性能优良的U TB器件     

GaN基HEMT器件特性建模及表征方法研究

目前,GaN基HEMT器件以其优越的性能而受到广泛的关注.在器件结构的设计中,器件的尺寸、材料的物理参数都严重影响GaN基HEMT器件的优越性能.基于器件仿真软件ISE-TCAD,本文研究了器件各部分的尺寸、各种材料的物理参数对器件沟道中二维电子气(2DEG)密度、器件直流特性等参数的影响.结果表明器件沟道中的二维电子...     

GaAs大功率器件内匹配技术研究

介绍了GaAs大功率器件内匹配技术的基本原理,包括匹配电路原理、内匹配元件的参数计算方法等.以C波段40 W大功率器件为例讲述了内匹配技术在GaAs功率器件设计中的应用.通过大信号建模获得大栅宽器件模型,通过ADS软件进行内匹配电路参数的优化计算.通过电路制作及调试,实现了大功率器件的性能.经测试,当器件Vds=9 V时,在5.2～5.8 GHz频段内,输出功率Po≥40 W,功率增益Gp≥9 dB.测量值和设计值基本吻合.     

TDI-CCD的特性及改进方法分析

介绍了时间延迟积分电荷耦合器件(TDI-CCD)的工作原理及特点,分析了改善其噪声的大小、带宽、信噪比、动态范围、灵敏度等各个性能参数的几种基本方法,结合DALSA公司实现的TDI-CCD器件,说明从电路及制造工艺,用一些新方法能在几个参数中进行平衡,以实现器件最佳的性能.     

InSb面阵探测器波段内脉冲激光干扰响应特性研究

介绍了激光定向干扰红外探测系统的干扰机理及波段内激光定向干扰的主要干扰方式。以InSb红外探测成像系统为研究对象,开展了典型条件下的波段内脉冲激光定向干扰试验,分析了InSb面阵探测器对波段内脉冲激光干扰的响应特性,获取了探测器在脉冲激光干扰下的损伤模式和损伤阈值,为后续深入研究激光定向干扰效能奠定基础。     

长波长多量子阱红外焦平面成像技术及其应用

介绍了长波长多量子阱焦平面红外热成像的发展概况,论述了多量子阱焦平面阵列的主要结构：超晶格多量子阱红外探测器及读出电路。分析了它们的结构特点及工作原理,文中就QWIP FPA的主要性能进行了讨论。最后概括了近年来QWIP FAP技术的研究进展与应用,表明了它具有广阔的应用前景。     

红外焦平面探测器阵列规格的发展

红外焦平面探测器阵列规格的发展是一个从疏到密、从小到大的过程,受到大面积探测器材料生长和小像元制备等因素的限制。战略焦平面阵列一般用于探测点源目标,而战术焦平面阵列则一般用于探测扩展源目标。从相关的基本概念出发,分析了焦平面阵列规格的发展过程,讨论了作用距离与焦平面阵列规格之间的关系。由于电视格式基本固定,在战术焦平面阵列实现全帧格式以后,其规格进一步增加的势头即便不是停止,也必将会趋缓。但是另一方面,因为焦平面阵列的规格越大,其居高临下而一次看到的面积就越广,所以战略焦平面阵列将会继续向超大规格发展。     

基于光学读出非制冷红外成像系统的无基底FPA等效电学模型

与传统的有基底FPA(焦平面阵列)相比, 基于全镂空支撑框架结构的新型无基底FPA在热学特性上存在显著差异, 传统的基于恒温基底假设的热学分析模型不再适用, 因此, 通过电学比拟方法, 将无基底FPA的热响应特性等效为电学模型.通过该模型, 进一步分析了无基底FPA在非真空环境下的热学性能, 分析表明: 该无基底FPA具有在大气压下优良的红外成像性能, 其NETD(噪声等效温度差)值仅比真空环境下增加了数倍.     

红外焦平面参数定义和测试方法的讨论

通过对比焦平面与单元探测器结构和工作模式的不同，提出了焦平面的参数量纲、“空间噪声”和“2－D*”等问题的讨论，以及焦平面参数的测试方法，尤其是噪声的测试方法，与单元探测器有很大不同。     

红外焦平面器件线性度测试误差分析

介绍了线性度测试的定义及测试方法。测试了中波红外焦平面器件的线性度,并针对实验室测量线性度带来的误差进行分析,为红外焦平面器件线性度的测量提供理论和实验依据。该实验证明了测试线性度中黑体发射率误差是致命因素;同时也测得一款中波红外焦平面产品的线性度标准偏差小于0.02 V。     

LWIR HgCdTe on Si detector performance and analysis

We have fabricated a series of 256 pixel×256 pixel, 40 μm pitch LWIR focal plane arrays (FPAs) with HgCdTe grown on (211) silicon substrates using MBE grown CdTe and CdSeTe buffer layers. The detector arrays were fabricated using Rockwell Scientific’s double layer planar heterostructure (DLPH) diode architecture. The 78 K detector and focal plane array (FPA) performance are discussed in terms of quantum efficiency (QE), diode dark current and dark current operability. The FPA dark current and the tail in the FPA dark current operability histograms are discussed in terms of the HgCdTe epitaxial layer defect density and the dislocation density of the individual diode junctions. Individual diode zero bias impedance and reverse bias current-voltage (I-V) characteristics vs. temperature are discussed in terms of the dislocation density of the epitaxial layer, and the misfit stress in the epitaxial multilayer structure, and the thermal expansion mismatch in the composite substrate. The fundamental FPA performance limitations and possible FPA performance improvements are discussed in terms of basic device physics and material properties.     

大周长面积比延伸波长InGaAs红外焦平面噪声

在理论上分析了红外焦平面组件中光敏元、读出电路以及两者耦合的总噪声特性,对大周长面积比(38×500μm2)延伸波长InGaAs组件的噪声与温度、积分时间的关系进行了实验和分析.实验结果指出,在一定条件下组件噪声与积分时间的根号并不成正比.测量了不同温度下的组件暗信号、噪声,得到组件噪声与暗电流的关系,分析表明,该种组件噪声主要来自于1/f噪声及读出电路输入级电流噪声.     

长波红外相机多次采样叠加对MTF的影响分析

根据长波红外相机积分时间短的特点,阐述了多次采样叠加技术的原理和应用.并在此基础上分析了采用多次采样叠加技术对系统MTF产生的影响.给出了不同采样系数和叠加次数对应的系统MTF变化.当采样系数固定时,探测器MTF随叠加次数的增加而减小,系统推扫方向MTF随叠加次数的增加而减小.     

红外系统中的扫描型和凝视型FPA

红外探测器是红外系统的核心器件 ,第二代红外探测器就是FPA。由于红外系统的任务和FPA的特点、技术、价格等原因 ,FPA的发展既有与IC发展类似的规律 ,又有其自身发展的特殊性。通过对制冷的扫描型和凝视型FPA的分析和比较 ,认为在今后FPA的发展中 ,这两种FPA将并行发展。