空间辐射对CCD器件电荷转移效率的影响分析

电荷耦合器件(CCD)是卫星光通信系统中光信标子系统的关键部件,它的工作性能直接影响着光通信系统的整体性能。在三种典型的缺陷能级下确定了影响电荷转移效率(CTE)性能的俘获时间常数和发射时间常数,得到了电荷转移失效CTI随温度、缺陷能级、读出频率、粒子辐照注量以及信号电荷密度的变化关系,为后续开展卫星光通信系统的空间辐射特性研究奠定了理论基础。     

CCD辐射损伤效应及加固技术研究进展

综述了电荷耦合器件(CCD)在空间环境和核辐射领域中的辐射效应研究进展;阐述了不同粒子辐照CCD的损伤效应机理及暗电流、平带电压和电荷转移效率等敏感参数的退化机制;从制造工艺、器件结构、工作模式等方面介绍了CCD抗辐射加固技术;分析了CCD辐射效应研究的发展趋势。     

偏置条件对双极晶体管位移辐射损伤的影响

选用35 MeV Si离子,针对NPN及PNP型双极晶体管(BJT)进行辐照实验,探究重离子辐照条件下双极晶体管辐射损伤及缺陷在不同发射结偏置条件下的影响规律。通过原位测试不同偏置条件的双极晶体管电流增益等参数随辐照注量的变化关系,研究了发射结偏置条件对双极晶体管辐射损伤的影响。此外,采用深能级瞬态谱(DLTS)针对辐照后的双极晶体管进行了测试,得到了双极晶体管内的辐射缺陷信息。基于电性能测试和DLTS分析结果可以看出,双极晶体管辐照时所施加的偏置条件能够明显地影响器件的电性能参数和器件内的深能级缺陷浓度,不同类型的缺陷对于电性能的影响也存在明显差异。     

CCD测量位移的数据处理

提要:利用CCD及相应的硬件得到物体始末位置的数据,通过插值,利用两点非均匀性校正对数据进行处理,利用函数相关计算出位移,计算结果的精度很高。     

MPP CCD扩散暗电流温度特性分析

研究了MPP CCD扩散暗电流的温度特性,分析了扩散暗电流在不同温度下对器件总暗电流的贡献和不同处理方式对评估器件高温暗电流的影响,并对此进行了实验验证。结果表明,扩散暗电流在高温下对器件总暗电流的影响很大,占据支配地位,是器件高温暗电流的主要来源。提出了两种优化方法,以降低扩散暗电流对器件高温暗电流的影响,提高MPP CCD的高温环境工作能力。     

基于CCD的中远距离位移测量方法的研究

自从非接触测量受关注以来,基于激光和超声波的测量技术是最常用的方法。但是基于激光和超声波的测量方法的测量精度在很大程度上依赖于被测物表面的反射能力,如果测量表面不理想,那么测量系统通常会表现很差。本文基于数字图像处理技术,提出了以图像像素数来计算被测目标位移的图像测量方法,并分别对测量距离与所选参考点间距对测量精度的影响进行了分析。     

基于光探测器位移损伤效应的卫星光通信误码率特性研究

分析了空间电离辐射的位移损伤效应影响下InGaAs PIN光探测器暗电流的损伤特性,在此基础上建立了强度调制直接检测模式的卫星光通信系统误码率模型。仿真结果表明:暗电流与辐照注量近似呈对数线性变化;误码率在辐照注量小于108 cm-2时维持在10-9之下,当辐照注量大于108 cm-2后加速上升。结合仿真结果,讨论了判决阈值对误码率的影响,得出在辐照强度为10-9 cm-2时,若判决阈值取5.7×10-7 A,则误码率降低约4个量级,较好地提高了通信质量。     

提高线性CCD测量水平的分析研究

为了提高线性CCD测量系统的测量精度,从影响系统的几个主要方面进行了分析研究,并提出相关的改善措施。除了详细论述了线性CCD传感器、光源成像系统、A/D转换器等器件系统外,还分析研究了信息采集、驱动电路设计方法和图像处理的软件算法。对CCD图像的噪声组成进行了较完整的分析,给出了其噪声的详细分类;根据各噪声的特点,提出了相应的噪声处理技术。     

CCD噪声分析及处理技术

为了提高CCD的工作性能,根据CCD器件的工作原理,对CCD图像的噪声组成进行了较完整的分析,给出了其噪声的详细分类。根据各噪声的特点,提出了相应的噪声处理技术,并针对输出噪声,给出了双相关采样法、双斜积分法、钳住采样法三种相关双采样电路处理方式,使器件的信噪比得以提高。     

激光二极管的位移损伤效应研究

以解析公式的推导、位移损伤实验结果以及位移效应的数值模拟结果为基础,分析了位移效应产生的缺陷作为非辐射复合中心和多数载流子陷阱两种情形下的激光二极管阈值电流、外微分量子效率及I-V特性随辐照注量的变化规律。通常的实验注量范围内,缺陷主要作为非辐射复合中心,导致激光二极管阈值电流随注量呈线性增大,但外微分量子效率基本不变,I-V特性低压区电流增大;当辐照注量较高,引起明显的多数载流子去除效应时,阈值电流随注量的增大不再呈线性关系,同时外微分量子效率下降,I-V特性高压区的电流减小。     

TCD132D线阵CCD总剂量效应的实验分析

研究了60Coγ辐照TCD132D线阵CCD的总剂量效应实验结果;分析了CCD受总剂量效应影响后暗信号和饱和输出电压的典型波形;得出了CCD分别在不加偏置电压、加偏置电压加驱动信号和加偏置电压不加驱动信号三种工作状态下,受60Coγ辐照后暗信号电压和饱和输出电压随总剂量累积的变化规律,并进行了损伤机理分析。     

半导体激光器辐照损伤效应实验研究进展

半导体激光器(LD)工作在空间辐射或核辐射环境中时,会受到辐照损伤的影响而导致器件性能退化。文章回顾了不同时期研制的LD(从早期的GaAs LD到量子阱LD和量子点LD)在辐照效应实验方面的研究进展,梳理了国际上开展不同辐射粒子或射线(质子、中子、电子、伽马射线)诱发LD辐射敏感参数退化的实验规律,分析总结了当前LD辐照效应实验方法研究中亟待解决的关键技术问题,为今后深入开展LD的辐照效应实验方法、退化规律、损伤机理及抗辐射加固技术研究提供理论指导和实验技术支持。     

栅控二极管正向 R- G电流对 SOI体陷阱特征和硅膜结构的依赖性

使用半导体器件数值分析工具 DESSISE- ISE,对侧向的 P+ P- N+栅控二极管的正向 R- G电流对 SOI体陷阱特征和硅膜结构的依赖性进行了详尽的研究 .通过系统地改变硅膜体陷阱的密度和能级分布 ,得出了相应的 P+ P-N+ 栅控二极管的正向 R- G电流的变化 .同时 ,表征硅膜结构的参数如沟道掺杂和硅膜厚度的变化也使器件从部分耗尽向全耗尽方向转化 ,分析了这种转化对 R- G电流大小和分布的影响     

VSP2000及在线阵CCD测量系统中应用分析

介绍了CCD信号处理器VSP2000的内部结构和功能特点,并结合线阵CCD传感器TCD1209D和ARM微处理器LPC2106等设计了线阵CCD测量系统,详细叙述了系统的基本原理、线阵CCD驱动脉冲的产生和系统应用程序的设计方法.     

A Triphenylamine Dye Model for the Study of Intramolecular Energy Transfer and Charge Transfer in Dye‐Sensitized Solar Cells

A novel dye ( 2TPA‐R ), containing two triphenylamine (TPA) units connected by a vinyl group and rhodanine‐3‐acetic acid as the electron acceptor, is designed and synthesized successfully to reveal the working principles of organic dye in dye‐sensitized solar cells (DSSCs). 2TPA and TPA‐R , which consist of two TPA units connected by vinyl and a TPA unit linked with rhodanine‐3‐acetic acid, respectively, are also synthesized as references to study the intramolecular energy transfer (E_nT) and charge transfer (ICT) processes of 2TPA‐R in CH₂Cl₂ solution and on a TiO₂ surface. The results suggest that the intramolecular E_nT and ICT processes show a positive effect on the performance of DSSCs. However, the flexible structure and less‐adsorbed amount of dye on TiO₂ may make it difficult to improve the efficiency of DSSCs. This study on intramolecular E_nT and ICT processes acts as a guide for the design and synthesis of efficient organic dyes in the future.