双通道PWM的冷暖白光LED混色模型研究

LED光色度的动态调节是实现智能照明的基础, 采用冷暖白光LED和双通道脉冲宽度调制(PWM)法,基于1931CIE标准建立混合光源模型,推导出混合光源色坐标、相关色温 、最大亮度、显色指数与双通道调制脉冲 占空比比值的关系式。采用暖白光(色温3282 K)和冷白光(色温12930K)两种白光LED进行 混色实验, 通过微控制器输出PWM信号控制LED驱动电源,改变冷色光和暖色光的比重,得到的混合 光源色坐 标、最大亮度、相关色温及显色指数值与理论计算值吻合很好,证明了理论模型的正确性。 理论和实验结 果还表明,混合光源在双通道调制脉冲占空比比值为1的附近可得到低色温、高显色性和大 光通量的混合白光。     

用于毫米波段行波管的可调预失真器

提出了满足行波管功率放大器(TWTA)要求的毫米波段的可调预失真线性化器,该预失真器基于90°定向耦合器、GaAs肖特基二极管、微带线和负载电阻,产生预失真信号。通过调节GaAs肖特基二极管的偏置电压、微带线电长度及负载电阻可以得到不同的增益扩展和相位扩张效应,在频率为29 GHz~31 GHz和额定输入功率范围内,增益扩展范围为5 dB~11.5 dB,相位扩张范围为35°~65°。仿真及实测结果表明:该预失真电路可调性强,满足通信工程TWTA的补偿需求。     

玻璃衬底上制备GaN薄膜的研究进展

近年来,GaN基发光二极管(LED)的发展异常迅速,以玻璃为衬底的LED具有成本低、可大面积化生产等优点而引起了国内外许多科研机构的广泛研究兴趣.但由于普通玻璃较低的软化温度(500～ 600℃)以及与GaN之间存在较大的晶格失配问题,一直阻碍其发展.重点综述了玻璃衬底上生长GaN薄膜的方法以及改善外延层晶体质量的技术.分别介绍了两种在普通玻璃上生长GaN的方法,即低温生长和局部加热生长,同时详述了采用缓冲层和横向外延过生长(ELO)技术对外延GaN晶体质量的影响.对局部加热、ELO等技术在玻璃衬底LED方面的应用进行了分析和预测,认为以玻璃为衬底的LED终会取得快速地发展.     

p型InGaN/GaN超晶格N面GaN基LED的光电特性

随着氮(N)面GaN材料生长技术的发展,基于N面GaN衬底的高亮度发光二极管(LED)的研究具有重要的科学意义.研究了具有高发光功率的N面GaN基蓝光LED的新型结构设计,通过在N面LED的电子阻挡层和多量子阱有源层之间插入p型InGaN/GaN超晶格来提高有源层中的载流子注入效率.为了对比N面GaN基LED优异的器件性能,同时设计了具有相同结构的Ga面LED.通过对两种LED结构的电致发光特性、有源层中能带图、电场和载流子浓度分布进行比较可以发现,N面LED在输出功率和载流子注入效率上比Ga面LED有明显的提升,从而表明N面GaN基LED具有潜在的应用前景.     

工艺参数对低压TVS器件耐压的影响

目前低压瞬间电压抑制(TVS)二极管工艺参数的研究还不够深入.从深p型(DP)基区杂质浓度、杂质注入能量及基区尺寸控制三个方面探究了工艺条件对低击穿电压的影响.当DP注入剂量小于6.0×1014cm-2时,pn结以雪崩击穿为主,耐压大于6V.DP注入能量在50 keY以下与高浓度n+区复合形成的pn结雪崩击穿耐压大于6V;当控制基区尺寸使n+集电区与DP基区的间距大于1.2 μm时击穿电压保持为7V,但是随着n+与DP基区的间距增加,电流导通路径受到挤压变窄,在相同的反向测试电流下,器件耐压略有提升.通过对单向TVS工艺仿真优化,选择了关键工艺参数,并进行了工程实验,制备了兼具低电容和高抗ESD能力的TVS器件,保证了对主器件实施可靠的保护.     

NiuPt1-uSivGe1-v/Si0.72Ge0.28界面形貌的改善

针对锗硅在形成金属锗硅化物时存在部分应力释放、界面形貌特性变差的问题,提出了在Si0.72Ge0.28上分别外延薄硅(Si)覆盖层和锗硅(Si072Ge0.28)缓冲层的工艺方案.实验结果表明,通过两步快速热退火,两个方案的工艺条件都能形成低阻的NiuPt1-uSitGe1-v和改善NivPt1-uSitGe./Si0.72Ge0.28的界面形貌.但相比较而言,在Si0.72Ge0.28上外延10 nm Si覆盖层的方案能够形成更好的NiuPt1-uSivGe1-t/Si0.72Ge0.28界面形貌.与没有改进的方案相比,该方案形成的肖特基接触更具有更低的肖特基接触势垒高度,更易形成欧姆接触.     

半导体量子点在白光LED中涂覆厚度的确定

在蓝光LED上涂覆黄光量子点是合成白光LED的重要方法之一,确定量子点的涂覆厚度是合成白光的一个关键步骤。引入厚度系数来模拟厚度,证明了一定厚度范围内,厚度系数与厚度的线性关系。根据光谱的线性叠加以及能量守恒定律,建立数学模型,编程计算,结合实验,确定量子点厚度。按照模拟计算得到的厚度涂覆LED芯片,即可获得白光LED。本方法可以为实际生产提供指导,提高生产效率。     

InGaN基高压LED和传统大功率LED的发光效率比较

主要从三个不同角度探究并分析了基于In Ga N材料的高压LED的发光效率优于传统大功率LED的原因。为了保证实验结论的可靠性,文中所采用的实验样品具有相同的芯片尺寸和材料以及相同的封装结构。经过大量的实验证明,更均匀的电流分布和小芯片间隙的出光,使得高压LED的发光效率优于传统大功率LED。结果显示,在相同的1 W输入功率下,高压LED的发光效率比传统大功率LED高大约4.5%。     

Si/SiC-based DD hetero-structure IMPATTs as MM-wave power-source: a generalized large-signal analysis

A full-scale, self-consistent, non-linear, large-signal model of double-drift hetero-structure IMPATT diode with general doping profile is derived. This newly developed model, for the first time, has been used to analyze the large-signal characteristics of hexagonal SiC-based double-drift IMPATT diode. Considering the fabrication feasibility, the authors have studied the large-signal characteristics of Si/SiC-based hetero-structure devices. Under small-voltage modulation (～ 2%, i.e. small-signal conditions) results are in good agreement with calculations done using a linearised small-signal model. The large-signal values of the diode's negative conductance (5 × 10⁶S/m²), susceptance (10.4 × 10⁷ S/m^2}), average breakdown voltage (207.6 V), and power generating efficiency (15%, RF power: 25.0 W at 94 GHz) are obtained as a function of oscillation amplitude (50% of DC breakdown voltage) for a fixed average current density. The large-signal calculations exhibit power and efficiency saturation for large-signal (> 50%) voltage modulation and thereafter decrease gradually with further increasing voltage-modulation. This generalized large-signal formulation is applicable for all types of IMPATT structures with distributed and narrow avalanche zones. The simulator is made more realistic by incorporating the space-charge effects, realistic field and temperature dependent material parameters in Si and SiC. The electric field snap-shots and the large-signal impedance and admittance of the diode with current excitation are expressed in closed loop form. This study will act as a guide for researchers to fabricate a high-power Si/SiC-based IMPATT for possible application in high-power MM-wave communication systems.     

太赫兹频段三倍频器设计中的关键问题

在太赫兹频段外差设备中,倍频源是重要的组成部件。最近几年,国内许多科研单位利用分立的平面肖特基二极管开展了关于太赫兹频段倍频器的研究。除了设计方法以外,仍有许多问题需要考虑。本文结合完成的225 GHz三倍频器的实际测试结果,从三方面讨论了在研制过程中遇到的关键问题。首先,二极管模型的准确性决定了仿真结果的可靠性。依据已知的管子Spice参数和倍频器测试结果,对肖特基二极管的物理结构尺寸和直流参数不断进行修正,直到仿真和测试结果趋于一致。其次,当大功率输入时,在肖特基结处会有热量的累积。因此进行了一个稳态热分析的仿真,结果显示当250 mW功率输入时,产生的最高温度大约为140°C,这对于该二极管而言是安全的。最后,在装配过程中会有很多不理想因素的引入,例如导电胶形状的不确定以及电路安装位置的偏移。在文章中会进一步计算出这些不理想因素对倍频器性能产生的影响。