有机聚合物1×32波导热光开关阵列

研制出紧凑型树状分支结构马赫-曾德尔干涉(MZ I)型有机聚合物1×2热光开关以及1×32集成波导热 光开关阵列。利用旋转涂覆法、紫外固化工艺、接触曝光、反应离子刻蚀(RIE)、真空镀膜 、切割和抛光等传统 微加工工艺,成功完成了器件制备。通过优化刻蚀工艺,有效减小了刻蚀后波导的表面与侧 壁粗糙度。通过在 波导和金属掩膜层之间添加聚合物隔离层,进一步减小了波导的传输损耗。实验结果显示, 制备的1×2热 光开关插损仅为2.84dB,串扰为－31.13dB ,光开关的电功耗为4.1mW;制备的1×32波 导热光开关阵列插 损为11.8dB, 串扰为－25.3dB,电功耗小于5mW, 器件开关时间 为1.15ms。测试结果与数值模拟结果 吻合很好,研制的光开关有望应用于光交换器(OXC)、 光分插复用器(OADM)以及光 控相控阵天线的波束扫描控制系统中。     

GaN功率开关器件的发展与微尺度功率变换

GaN材料具有高的击穿场强、高的载流子饱和速度和能形成高迁移率、高密度的二维电子气,使得GaN功率开关器件具有关断电压高、导通电阻小、工作频率高等特点。GaN功率开关器件将成为高效率与超高频(UHF)电力电子学发展的重要基础之一。综述了GaN功率开关器件的发展历程、现状、关键技术突破、应用研究和微功率变换集成。重点评估了常开和常关两类GaN功率开关器件的异质结外延材料的结构、器件结构优化、器件的关键工艺、增强型器件的形成技术、器件性能、可靠性、应用特点和微系统集成。最后总结了新世纪以来GaN新一代电力电子器件技术进步的亮点。     

GaN功率开关器件的发展与微尺度功率变换北大核心CSCD

GaN材料具有高的击穿场强、高的载流子饱和速度和能形成高迁移率、高密度的二维电子气,使得GaN功率开关器件具有关断电压高、导通电阻小、工作频率高等特点。GaN功率开关器件将成为高效率与超高频(UHF)电力电子学发展的重要基础之一。综述了GaN功率开关器件的发展历程、现状、关键技术突破、应用研究和微功率变换集成。重点评估了常开和常关两类GaN功率开关器件的异质结外延材料的结构、器件结构优化、器件的关键工艺、增强型器件的形成技术、器件性能、可靠性、应用特点和微系统集成。最后总结了新世纪以来GaN新一代电力电子器件技术进步的亮点。     

基于MEMS开关的射频衰减器的设计制作

提出了一种基于微机电系统(MEMS)开关的射频衰减器的设计方案。首先在DC~20 GHz内,以10 dB衰减量为目标,对整体电路结构进行设计,选择以共面波导(CPW)为传输线,接触式MEMS开关作为控制器件,同时以开关中的电容作为断路时的平衡器件进行电路匹配;然后按所需衰减量计算T型网络中各个电阻大小;按照计算值,在CST微波工作室中建模仿真得到工艺加工需要的尺寸;最后结合UV-LIGA工艺对衰减器进行了样片试制并对其性能进行了测试。测试结果显示,在DC~20 GHz内,目标衰减量为10 dB时,最大偏差可以控制在2 dB之内。结果表明,以MEMS开关为基础的衰减器,可以在宽频带内实现更加稳定的衰减。     

硅光电负阻器件的光双稳态瞬态特性

在本文中,一方面对电路参数与硅光电负阻器件的光学双稳态开关时间的关系进行了研究,另一方面对器件在低、中、高三个不同输入光强区的光学双稳态响应的变化趋势进行了研究.硅光电负阻器件包括有各种类型,本文主要对"λ"型双极光电负阻晶体管(PLBT)以电阻和光电二极管作为负载的情况进行了讨论.     

MOEMS光开关响应时间的分析计算

本文结合静电驱动扭臂式MOEMS光开关,给出了响应时间的计算方法,得出开关时间的计算公式.分析了器件几何参数对开关时间的影响,给出了开关时间随参数的变化趋势.通过优化结构给出一组几何参数,保证了驱动电压在10V左右,开关时间可以达到1至2ms.     

压电MEMS兰姆波器件技术的最新进展与展望

兰姆波谐振器(LWR)作为一种新兴的压电微机电系统(MEMS)声学器件,同时具有高工作频率、高机电耦合系数、高品质因数值及低功耗等特点,其制造工艺与集成电路工艺兼容,可在单片晶圆上实现多频率器件。基于LWR的声学滤波器是实现高性能射频前端组件的有效解决方案之一,能够满足未来通信设备多频率及集成化的发展要求,其相关研究已成为微声器件领域的热点。该文简要介绍了兰姆波的基本原理,综述了近年来基于氮化铝(AlN)薄膜和铌酸锂薄膜(LNOI)的压电MEMS兰姆波器件研究取得的最新成果,并讨论了压电MEMS兰姆波器件的发展趋势。     

从OFC2004看全光网中关键光器件的新发展

概述了在OFC2004会议上报道的几种支撑光网络发展的关键器件的最新进展,包括滤波器、光开关、可变光衰减器(VOA)、全光波长转换器(AOWC)及波长选择开关(WSS)等。介绍了这些新型器件的工作原理和结构。     

8×8重排无阻塞型SOI热光波导开关阵列

设计并制作了一种重排无阻塞型的8×8 SOI热光波导开关阵列。开关单元采用了MMI-MZI结构的2×2光开关。整个器件的开关时间约为2μs。器件中开关单元功耗小于240mW。消光比在17~22dB范围内变化。功耗和开关速度都明显优于SiO2基和聚合物基的开关阵列。     

基于FET结构的MoS2器件的研究进展

对带隙可调的二维层状半导体二硫化钼(MoS2)的材料特性以及基于MoS2薄膜的器件性能和应用进行了简单阐述,重点分析了多种MoS2场效应晶体管(FET)的结构特点,并对MoS2 FET的制备工艺、电学性能(载流子迁移率、电流开关比、亚阈值摆幅等)以及栅极介质层材料对器件性能的影响等进行了综述.在此基础上进一步总结了近年...     

适用于MEMS动态测量的显微激光多普勒技术

介绍了一种利用激光多普勒(LD)技术和显微技术结合的微机电系统(MEMS)器件动态特性测量技术,所搭建的系统测量光斑直径小于1um,测量频率0～20MHz,平面外运动分辨率0．1nm,精度5nm,不确定度1nm描述了利用该系统对TMT(test motion target)器件的振动特性进行的测量实验,并对实验结果进行了分析,测得器件的共振频率为271Hz,最大振幅为0．246482566mm。     

逆导型沟槽FS IGBT的设计与实现

逆导型沟槽场终止绝缘栅双极型晶体管(RC Trench FS IGBT)是一种新型的功率半导体器件,具有成本低、体积小、可靠性高等优点.设计并实现了一款1200V逆导型沟槽FS IGBT.重点研究了逆导型绝缘栅门极晶体管(RC IGBT)特有的回扫现象,以及如何从结构设计上消除回扫现象,其次,对RC IGBT在不同的载流子寿命下,进行了开关特性、反向恢复特性的仿真.研究结果发现随着载流子寿命的降低,其开关时间、反向恢复特性都有一定程度的改善.依据器件的最优化设计进行了流片.测试结果验证了不同设计对电流回扫现象的影响,以及不同少子寿命下导通特性和反向恢复特性的变化规律,器件的性能得到优化.     

8×8重排无阻塞型SOI热光波导开关阵列

设计并制作了一种重排无阻塞型的8×8SOI热光波导开关阵列。开关单元采用了MMI—MZI结构的2×2光开关。整个器件的开关时间约为2μs。器件中开关单元功耗小于240mw。消光比在17-22dB范围内变化。功耗和开关速度都明显优于SiO2基和聚合物基的开关阵列。     

SiC BMFET开关特性的仿真研究

研究了不同栅电流和负载类型的沟槽注入结构SiC BMFET的开关特性。仿真结果表明,栅区注入的少子集中分布在沟道区域,可以有效提升沟道区域的电导率,也有利于器件的快速开关。当栅电流为10 A/cm²时,器件的开态电阻比单极模式下降低了近30%,开关时间为1.76 μs。当负载含电感时,与单极模式相比,双极模式下的开关时间并未明显延长,但电流和电压过冲小得多。     

基于各向异性导电膜的射频SP8T开关无损测试

为了解决射频器件无损测试的难点，基于各向异性导电膜Z轴(ACF-Z)连接结构，设计并实现了射频器件无损测试技术。针对表面贴装式GaAs金属半导体场效应晶体管(MESFET)单刀八掷(SP8T)开关，该测试技术使用ACF-Z轴连接结构实现器件与测试板的无损连接，通过矢量网络分析仪对GaAs MESFET SP8T开关性能进行测试，最多可同时测试SP8T开关的8个通道。测试结果显示，1～8 GHz内，器件的插入损耗为-1.5～-3.5 dB,回波损耗为-15～-35 dB,测试过程中未对器件造成损伤。     

基于FDSOI的TFET和MOSFET总剂量效应仿真

对基于全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)的隧穿场效应晶体管(TFET)器件和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件进行了总剂量(TID)效应仿真,基于两种器件不同的工作原理,研究了总剂量效应对两种器件造成的电学影响,分析了辐照前后TFET和MOSFET的能带结构、载流子密度等关键因素的变化。仿真结果表明:两种器件在受到较大辐射剂量时(1 Mrad (Si)),TFET受辐射引起的固定电荷影响较小,仍能保持较好的开关特性、稳定的阈值电压;而MOSFET则受固定电荷的影响较大,出现了背部导电沟道,其关态电流增加了几个数量级,开关特性发生了严重退化,阈值电压也严重地向负电压偏移。此外,TFET的开态电流会随着辐照剂量的增加而减小,这与MOSFET的表现恰好相反。因此TFET比MOSFET有更好的抗总剂量效应能力。     

8×8 MEMS光开关阵列的制作

采用MEMS技术制作了静电驱动的扭臂结构8×8光开关阵列,主要包括上下电极的制作.利用硅在KOH溶液中各向异性腐蚀特性及(110)硅的结晶学特点,在(110)硅片上制作出8×8光开关微反射镜上电极阵列,考虑到在腐蚀时微反射镜有很大的侧蚀,对开关结构进行了调整.在偏一定角度的(111)硅片上制作了倾斜的下电极.整个开关制作工艺简单,成本低.开关寿命大于1000万次,开关时间小于10ms.     

8×8 MEMS光开关阵列的制作

采用MEMS技术制作了静电驱动的扭臂结构8×8光开关阵列,主要包括上下电极的制作.利用硅在KOH溶液中各向异性腐蚀特性及(110)硅的结晶学特点,在(110)硅片上制作出8×8光开关微反射镜上电极阵列,考虑到在腐蚀时微反射镜有很大的侧蚀,对开关结构进行了调整.在偏一定角度的(111)硅片上制作了倾斜的下电极.整个开关制作工艺简单,成本低.开关寿命大于1000万次,开关时间小于10ms.     

砷化镓微微秒光电子开关

最近Auston等人已在硅中实现了微微秒光电子开关和选通。他们在微带传输线内,用微微秒0.53和1.06微米的脉冲分别实现“通”和“断”。虽然开关时间极短,但硅器件由于复合过程慢,所以重复频率低。另外,在微带结构中用硅基片本身做绝缘体,限制了器件处理功率的能力,因为半导体基     

高功率半导体开关器件DSRD的研究进展

高功率半导体开关器件是一类基于等离子体波理论的全固态、高压、快速打开或者切断电流的开关器件,具有体积小、可靠性高、寿命长、脉冲重复频率高和输出波形稳定等优点,在脉冲开关电路应用中有着独特的优势。简要介绍了超宽带脉冲技术及高功率半导体开关器件的概念,比较了一些常见开关器件与高功率半导体开关器件的差异,主要阐述了自20世纪80年代以来脉冲发生器中开关器件的发展过程,重点介绍了最重要的一种高功率半导体开关器件,即Si基漂移阶跃恢复二极管(DSRD)在国内外的发展历程及其在脉冲技术中的应用。随着新型半导体材料及半导体技术的发展,展望了未来DSRD的发展方向。