低功耗芯片级原子钟物理系统热分析北大核心

对一种基于玻璃隔热桥结构芯片级原子钟物理系统进行了热学分析。通过理论方法对真空下无封装外壳物理系统各个导热路径进行了分析,同时用有限元方法分析了镀金涂层对其功耗的影响,并且进行了实验验证。实验表明:无封装外壳情况下,在工作区部分外表面镀金涂层可以使物理系统总功耗从93.6 mW降低到72.4 mW,实验值与有限元仿真结果一致。最后对真空下有封装外壳物理系统进行了有限元仿真,仿真结果表明:给工作区部分外表面镀金涂层物理系统盖上封装外壳,可以使物理系统总功耗降低至57.2 mW,在基座和封装外壳内表面都镀上金涂层可以使物理系统总功耗进一步降低至34.8 mW。     

基于MMC的柔性直流输电站级控制器的设计及其动模实验

站级控制器是模块化多电平换流器柔性直流输电控制系统的核心部分,与上位机、下层控制器协同配合实现柔性直流输电的可靠控制。对基于MMC-HVDC站级控制器主要功能进行了分析,提出了一种站级控制器硬件结构设计方案,并针对该硬件结构以及功能需求设计了软件程序逻辑。研制了基于该站级控制器的4kV/100kW的MMC-HVDC实验样机,在样机上进行稳态实验以及电压阶跃实验,结果表明系统能够正确快速进行有功类无功类物理量的调节,并能对交流系统故障以及控制器通信故障进行清除,验证了站级控制器硬件结构及程序逻辑的正确性。     

激光二极管抽运Cr4+∶YAG被动调QNd∶YVO4激光器的实验研究

对激光二极管 (LD)抽运的Cr4+ ∶YAG被动调QNd∶YVO4全固态激光器进行了实验研究。着重研究了抽运功率 ,Cr4+ ∶YAG晶体的初始透过率及其在激光腔中的位置等因素对激光器输出脉冲宽度和重复频率等性能的影响 ,并对实验结果进行了相应的分析讨论 ,在理论上加以合理的解释     

激光二极管抽运Cr^4＋：YAG被动调Q Nd：YVO4激光器的实验研究

对激光二极管(LD)抽运的Cr^4 ：YAG被动调Q Nd：YVO4全固态激光器进行了实验研究。着重研究了抽运功率，Cr^4 ：YAG晶体的初始透过率及其在激光腔中的位置等因素对激光器输出脉冲宽度和重复频率等性能的影响，并对实验结果进行了相应的分析讨论，在理论上加以合理的解释。     

Si(111)衬底高温AlN缓冲层厚度及其结构特性

通过高分辨X射线衍射、光致发光、二次离子质谱（SIMS) 、原子力显微镜和同步辐射X射线衍射分析了AlN缓冲层的厚度对GaN外延层的影响. 实验表明，在缓冲层厚度为13～20nm之间时，GaN外延层的张应力最小，同时晶体质量和光学质量达到最优值. 此外，SIMS分析表明，当AlN缓冲层位于13～20nm之间时，可有效抑制Si的扩散.     

RHEED振荡精确测量AlGaAs生长速率研究

采用分子束外延技术,在GaAs衬底上生长GaAs,AlAs和AlGaAs时,实现RHEED图像和RHEED强度振荡的实时监测已被证明是一种有效工具。通过RHEED可讨论GaAs表面结构和生长机制,并可以估算衬底温度,更重要的是能计算出材料的生长速率。RHEED强度振荡周期决定生长速率,每一个周期对应一个单层。实验测量GaAs的生长周期为0.82s,每秒沉积1.22单分子层,AlAs的生长周期为2.35s,每秒沉积0.43单分子层。     

立方相GaN的持续光电导

研究了金属有机物化学气相外延 (MOVPE)方法生长的非故意掺杂的立方相 Ga N的持续光电导效应 .在六方相 Ga N中普遍认为持续光电导效应与黄光发射有关 ,而实验则显示在立方 Ga N中 ,持续光电导效应与其中的六方相 Ga N夹杂有关系 ,而与黄光发射没有关系 .文中提出 ,立方相 Ga N与其中的六方相 Ga N夹杂之间的势垒引起的空间载流子分离是导致持续光电导现象的物理原因 .通过建立势垒限制复合模型 ,解释了立方相 Ga N的持续光电导现象的物理过程 ,并对光电导衰减过程的动力学作了分析 .对实验数据拟合的结果证明以上的模型和推导是与实验相符的 .     

氧化后退火技术对SiO2/4H-SiC界面态密度的影响

采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)低温处理和高温快速退火的技术,研究了退火条件对SiO2/4H-SiC界面态密度的影响.在n型4H-SiC外延片上高温干氧氧化50 nm厚的SiO2层并经N2原位退火,随后在PECVD炉中对样品进行350℃退火气氛为PH3,N2O,H2和N2的后退火处理,之后进行高温快速退火,最后制备Al电极4H-SiC MOS电容.I-V和C-V测试结果表明,各样品的氧化层击穿场强均大于9 MV/cm,PH3处理可以降低界面有效负电荷和近界面氧化层陷阱电荷,但PH3处理样品的界面态密度比N2O处理的结果要高.经N2O氛围PECVD后退火样品在距离导带0.2和0.4 eV处的界面态密度分别约为1.7× 1012和4×1011eV-1·cm-2,有望用于SiC MOSFET器件的栅氧处理.     

不同插入层对抑制Mg掺杂p-GaN的记忆效应

研究了低温(LT) GaN和AlN不同插入层对抑制Mg掺杂p-GaN金属有机化学气相沉积外延中存在的记忆效应的影响,外延生长p-GaN缓冲层,制作具有该缓冲层的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT),并对该器件进行电学测试.二次离子质谱仪测试表明p-GaN上10 nm厚的LT-GaN插入层相比于2 nm厚的AlN插入层能更好地抑制Mg扩散.霍尔测试表明,2 nm厚的AlN插入层的引入和GaN存在较大的晶格失配会引入位错,进而会降低AlGaN/GaNHEMT的电子迁移率以及增加其方块电阻;含有10 nm厚的LT-GaN插入层的p-GaN作为缓冲层的AlGaN/GaN HEMT,其方块电阻、电子迁移率以及二维电子气(2DEG)密度分别为334.9 Ω/口,1 923 cm2/(V·s)和9.68×1012 cm-2.器件具有很好的直流特性,其饱和电流为470 mA/mm,峰值跨导为57.7 mS/mm,电流开关比为3.13×109.     

GaN/GaAs(001)与GaN/Al2O3(0001)外延层光辅助湿法腐蚀行为的比较

研究了用金属有机物气相外延(MOVPE)方法在GaAs(001)衬底上生长的立方相GaN(c-GaN)外延层的光辅助湿法腐蚀特性,并和生长在蓝宝石(0001)衬底上的六方相GaN(h-GaN) 外延层的光辅助湿法腐蚀特性进行了比较.实验发现c-GaN膜的暗态电流和光电流的变化不同于h-GaN膜的腐蚀电流的变化规律.对引起上述差异的原因进行了简单的讨论.