氢敏晶体管通过科研成果鉴定

<正> 钯栅金属—氧化物—半导体场效应品体管(Pd—MOSFET)是国际上正在研究的一种高选择性氢敏器件,可以用于氧气报警、探漏、监测及测量等,在宇航、军事、化工、电子、电力、冶金、通讯等各部门具有广泛的用途。     

氢敏传感器的开发研究

半导体氢敏传感器是一种新型气敏元件。它是以金属钯作为栅极，由Ｐｄ－Ｓｉｏ２－Ｓｉ构成的钯栅场效应管。本文研究了它的结构及性能，它可用于氢气的探漏与检测，也可间接地实现对其他气体如变压器油、煤气等含氢气体的检测与预报。     

隧穿电流影响下的小尺寸电路设计

对于具有超薄的氧化层的小尺寸MOSFET器件,静态栅隧穿漏电流的存在严重地影响了器件的正常工作,基于新型应变硅材料所构成的MOSFET器件也存在同样的问题。为了说明漏电流对新型器件性能的影响,利用双重积分方法提出了小尺寸应变硅MOSFET栅隧穿电流理论预测模型,并在此基础上,基于BSIM4模型使用HSPICE仿真工具进行了仔细的研究,定量分析了在不同栅压、栅氧化层厚度下,MOSFET器件、CMOS电路的性能。仿真结果能很好地与理论分析相符合,这些理论和实验数据将有助于以后的集成电路设计。     

氢电弧等离子体法制备纳米钯粒子及形成过程分析

利用氢电弧等离子体法得到了钯纳米粒子,通过TEM、XRD观察和分析纳米钯粒子的结构,发现它具有球形面心立方结构,平均粒径约为30 nm、且分散较均匀。并对氢电弧等离子体法制备钯纳米粒子的形成过程、影响因素进行了初步探讨。     

功率MOSFET辐射效应动态测试系统研制

介绍一种基于计算机控制，运用于MOSFET单粒子效应动态测试的便携式仪器。它能对MOSFET在不烧毁情况下进行反复测试，捕捉其烧毁电流脉冲，并可以通过计算机对MOSFET的栅源电压进行连续调节，对漏源过电流保护。论述了测试系统的结构，MOSFET测试电路，电流脉冲的捕捉、计数方法，高共模隔离放大电路等软、硬件设计。     

致密超薄钯膜的制备及其性能研究

根据金属的Ｐｄ的自催化特性,采用改进的ＰＣＤ法制备致密超薄钯膜,同时考察了氢分压和操作温度对钯膜氢渗透性能的影响以及氢渗透过程扣操作稳定性,结果发现,对金属层厚度为０．３－０．４μｍ的超薄Ｐｄ／ＴｉＯ２复合膜,７７３Ｋ时的氢渗透性为６．３＊１０＾－６ｍｏｌ．ｍ＾－２．ｓ＾－１．Ｐａ＾－１,Ｈ２／Ｎ２的分离系数为１１４０左右。氢渗透超薄钯膜的稳定时间为８０ｈ左右,而且钯膜的氢渗透速率在６７３－７７３     

氢敏感材料:钯镍合金纳米线条阵列的制备与性能

为了获得钯镍合金纳米线条优秀的氢敏感性能,采用不同方法获得不同形貌的钯镍合金纳米线条阵列.用AAO模板可以制得连续光滑的纳米线条,在石墨阶梯边上沉积可以得到纳米粒子链,在铂微电极上交流电沉积能够得到多孔纳米线条和枝晶状纳米线条.氢传感实验表明,钯镍合金纳米粒子链和多孔纳米线条结构具有高的氢敏感性和快速响应能力,因此应使用这2种钯镍合金纳米结构材料制备氢传感器才能获得更好的性能.     

Nd3+:YAG倍频激光触发含氢钯材的热效应与表面观测

在PH2∠1atm条件下,利用气态充氢技术将高纯氢气充入金属钯晶格中,并达到一定充氢率(x);利用的Nd3 :YAG倍频激光对不同x的钯材进行照射,测量激光对不同充氢钯材的"过热"触发效应和观察钯表面成分变化.实验结果表明,使用波长λ=532nm的激光对此H/Pd系统没有明显的过热触发效应.但是在对含氢钯进行SEM和EDS分析时发现:在钯丝表面一些局部区域,有新的元素生成,如银和镉,说明系统中存在核嬗变效应.     

毫米波频段下纳米MOSFET的导纳参数建模及应用

为了统一表征毫米波频段下纳米MOSFET从强反型区到弱反型区的偏置依赖性,对高频MOSFET等效电路建模及其参数提取技术进行了研究,给出了一种简单、精确的小信号模型参数获取方法。基于45 nm MOSFET的器件物理结构,通过综合考虑该器件的本征物理特性、管脚电磁特性以及测试焊盘与测试互连线的寄生特性,描述了一种适用于参数提取的MOSFET毫米波等效电路模型。通过对所给出的45 nm MOSFET毫米波小信号等效电路进行双端口网络参数分析,推导了其准静态近似的毫米波等效电路的导纳()参数的一阶简化数学模型。所建参数模型被应用于等效电路的元件值提取,以保证不同偏置条件下参数提取结果的连续性和平滑度。利用栅指数=10、栅宽=2μm、栅长=45 nm的射频多指NMOSFET,实验验证了1~50 GHz频段内所建参数模型在不同偏置点下的模拟精度,并表征了45 nm器件的偏置依赖性。使用ADS2013仿真设计工具的模拟结果与测量数据进行一致性对比,验证了本文所建模型的实用性以及由其派生的参数提取算法的准确性。因此,所建参数模型易于高精度移植到自动化仿真设计工具中。等效电路本征元件参数单调特性的不同表征,对于指导毫米波集成电路从强反型区到弱反型区的优化设计具有重要的意义。     

全耗尽SOI MOSFET自加热效应的模拟研究

利用Silvaco软件模拟全耗尽SOI n沟道MOSFET器件的自加热效应.在温度300～500K、栅偏压2～10V范围内研究了该器件的ID-VD特性和器件的温度分布规律.在低温和高栅偏压时,SOI结构中自加热效应明显.此现象归因于低温和高栅偏压时,SOI n-MOSFET中的漏电流密度大,热载流子使品格升温迅速.     

气流式水平姿态传感器数据拟合技术的研究

为了提高气流式水平姿态传感器的环境性能,将数据插值拟合方法应用在该传感器的软件温度补偿中。采用拉格朗日插值和分段线性插值法,运用Matlab软件计算并比较2种算法,把算法应用在温度补偿中,计算出温度补偿完成后零位电压值。结果表明,高次插值的runge现象使得拉格朗日数据拟合精度降低;而分段线性插值法更能准确地反映环境温度与零位电压的变化,可以为温度补偿提供精确的参考值。采用分段线性插值进行温度补偿后,环境温度的影响几乎为零,零位电压稳定在2．0V／℃,同时分段线性插值运算量少。这两点有利于提高后续补偿的精度,降低传感器的响应时间,对气流式水平姿态传感器的实用化研究和批量生产有重要意义。     

汽车电子燃油表控制策略研究

为解决汽车仪表电子化后燃油表在不同运行条件下指示值不准确的问题,在系统分析问题产生的原因基础上,通过采用分时采样、自动纠偏、阀值记忆、一阶滤波处理及指针响应控制等策略,实现了在电压干扰、连续点火、信号突变及特定条件要求指针响应时间等情况下的准确采样和平稳指示。兼顾了燃油表在不同使用状态下显示的准确性和平稳性指标,实现的产品性能和使用效果均达到了汽车行业标准要求。     

表面Ge沟道pMOSFET阈值电压模型

基于MOS器件的短沟道效应和漏致势垒降低效应理论,通过求解泊松方程,建立了表面Ge沟道pMOSFET的阈值电压模型.基于该模型对表面Ge沟道MOSFET器件的沟道长度、栅氧化层厚度、衬底掺杂浓度、SiGe虚拟衬底中的Ge含量等结构参数以及漏源电压对阈值电压的影响进行了模型模拟分析.模拟结果表明,当沟道长度小于200nm时,短沟道效应和漏致势垒降低效应对阈值电压影响较大,而当沟道长度超过500nm时,短沟道效应和漏致势垒降低效应对阈值电压的影响可以忽略.模型计算结果与实验结果吻合较好.     

小型化快响应软X射线探测器研究

研制了用于探测脉宽为亚纳秒级软X射线脉冲的小型化X射线探测器,对该类结构的X射线探测器的响应时间参数进行了理论分析与计算。根据理论分析与计算结果,采用基于有限元法的电磁场仿真软件HFSS10.0对该探测器的探测二极管进行了电磁场建模与仿真,并根据传输线理论对传输超宽带信号的同轴输出通路进行了优化设计,采用超薄高介电强度薄膜构成大存储电容的新方式,解决了设计该类高速探测器中存在的大存储电容与耐高压的技术难题。在“神光Ⅲ原型激光装置”上对该探测器进行了实验考核。实验结果表明,探测器的响应时间可达51 ps。此外,还对设计该类高速响应探测器时某些物理学方面的考虑进行了讨论。     

油纸绝缘系统气隙对回复电压参数影响的研究

由于密封装置的老化、检修处理不当以及油纸绝缘系统自身的化学反应等原因,油纸绝缘变压器运行过程中易在变压器内部形成气隙（气泡）,减少绝缘使用寿命,降低变压器的运行可靠性．目前,国内外对气隙与油纸绝缘系统回复电压参数之间相互关系的研究尚少,因此建立模拟变压器绝缘系统,实验研究气隙对回复电压参数的影响;结果表明,气隙可使回复电压极化谱产生局部峰值,初始斜率随着气隙的混入而显著增大,因此根据回复电压参数可有效诊断油纸绝缘系统的气隙状况．     

电阻分压器的集中参数电路模型及分析

针对纵向杂散电容和对地杂散电容对电阻分压器性能的影响,建立了一个包含电感、电容和电阻元件在内的分压器集中参数模型.从理论上推导出该模型的传递函数和阶跃函数在激励下的响应.结果发现,杂散电容和电感分别独立地影响阶跃响应时间,通过减小杂散电容和降低分压器阻值可以减小响应时间的电容项;而适当增大低压臂电感反而可以改善响应时间的电感项.     

基于模糊控制的PWM整流器的抗负载扰动性能

提高PWM整流器抗负载扰动能力、减小直流母线电容量是PWM整流器的重要研究内容.为此按照模糊控制原理，根据系统输出直流母线电压误差，设计了一种模糊控制器，并在Matlab环境下建立了仿真模型.在系统带载启动、增加负载以及减小负载情况下，基于传统PID控制和模糊控制，进行了直流电压超调及响应时间的仿真对比.结果表明：在PWM整流系统中使用模糊控制，能改善系统的动态性能，提高系统的动态响应速度，减小直流母线的电容量，从而验证了该控制方法的有效性.     

FPLL型卫星电视门限扩展解调器

本文介绍一种采用锁频锁相环的卫星电视门限扩展解调器的基本工作原理和初步理论分析。本文还给出了一种压控振荡器的实际电路。     

质子交换膜燃料电池系统建模和控制的综述

对质子交换膜燃料电池系统建模和控制方法进行了综述。首先概述了燃料电池各种系统级的模型和软件，对各个子系统的模型（电压、空气供应、水管理和温度）作了介绍；其次，对质子交换膜燃料电池各种控制方法进行了综述，包括传统方法、预测控制、模糊控制和神经网络控制；最后结合国内外相关研究成果，展望了燃料电池系统建模和控制的发展前景和研究方向。     

High voltage detection circuit for power over the ethernet

A novel high voltage detection circuit with a high accuracy and low temperature coefficient for Power over the Ethernet (PoE) application is presented. The proposed detection circuit uses a bandgap comparator to detect the input voltage without an extra comparator and a voltage reference circuit, which reduces the chip area and detection time. In order to overcome the effect of the Ethernet resistor and avoid the circulating change of the detection circuit between the detection state and classification state, the proposed circuit uses a feedback circuit to realize the hysteresis function. The proposed detection circuit is implemented in 0.5μm65 V BCD process which occupies an active area of 590μm×310 μm. The measured results show that the temperature coefficient of the threshold voltage is 26.5×10^-6／℃ over the temperature range of -40℃ to 125℃. According to the measured results of 20 chips, the average value of the threshold voltage is 11.9V±0.25V, with a standard deviation of 0.138V.