单片集成大功率开关电源

L4970A系列单片集成大功率开关电源原理框图如图1所示(注：图中引脚序号适用于L4970A／4975A／4977A)。其内部功能电路主要包括基准电压源、锯齿波发生器、40kHz振荡器、欠压检测与过热保护电路、误差放大器、比较器、PWM锁存器、或非门、触发器(由两级或门构成)、驱动级、DMOS开关功率管、限流比较器、软启动电路、掉电复位电路。其输出电压在5．1～40V范围内连续可调；通过自举电容可获得大电流输出；利用掉电复位电路能实时地向微机发出信号，监视系统电源的工作状态。     

高性能微惯性器件单片集成技术

讨论了高性能微惯性器件单片集成技术。首先对单片集成MEMS技术的优势及面临的困难进行了讨论,并对目前主流的单片集成MEMS技术特点、工艺流程进行了介绍,最后,给出高性能微惯性器件单片集成技术的未来发展趋势。     

AIN Monolithic Microchannel Cooled Heatsink for High Power Laser Diode Array

介绍了一种应用于大功率激光二极管列阵的新型单片集成微通道制冷热沉．这种热沉已制造并经过测试．10叠层的激光二极管列阵的热阻为0.121℃/W．相邻两个激光条的间距是1.17mm．在20%高占空比条件下，波长为808nm左右，峰值功率可以达到611W．     

单片集成微型激光编码器

科学家们最终的目的就是要把一个完整的光学测量仪器放置在一块芯片上,但所面临的挑战是要缩小那些用于线性运动位移成旋转角的光学测量仪器的体积,这些仪器称之为线性编码器或轴角编码器.光学测量仪器的小型化已经带来了许多意想不到的好处.当小型光学测量仪器同小的执行机构,像压电触发器,小超声电机,X、Y和Z换向及操纵器结合到一起的时候,它就会使功能大增.当这种仪器同一个高速运动的装置结合到一起时,其小型化就是要达到的重要目的,而其中低惯性是关键问题.     

Ku波段GaAs单片集成移相器

本文报道了一种工作在16.0～17.0GHz单片集成180°的移相器.文中通过对无源工作的GaAs MESFET的建模,分析了影响移相器性能的主要参数,以及这些参数的最佳取值.制作在2.45×2.80×0.2mm芯片上的移相器其参数为:插损小于4.03dB,输入电压驻波比小于1.66,输出电压驻波比小于1.71,相移偏差在12.5°以内.     

单片集成接收机的研究与发展

本文探讨了四种类型的单片集成接收讥的结构、性能,生产工艺的发展状况,以及存在的问题和未来的发展趋势。     

基于GaN FET的LED微显示单片集成技术研究进展

发光二极管(LED)微显示技术由于其潜在应用而倍受关注.与主流的基于硅基驱动器的LED微显示技术不同,采用GaN场效应晶体管(FET)驱动的LED微显示技术制作的器件具有可靠性高和制作工艺简单等优势.总结了各种GaN FET驱动LED微显示的器件结构及性能,这些器件结构包括:直接利用LED外延结构制作FET驱动微型LED发光像素的横向集成结构、HEMT驱动微型LED发光像素的横向叠层结构、纳米线GaN FET驱动LED发光像素的垂直叠层结构.对基于GaN FET驱动的LED微显示技术的进展进行了综述.对GaN FET驱动的LED微显示技术的应用前景和研究方向进行了展望.     

光电子器件趋于单片集成

从分立器件目前的工艺状况到现有单片半导体集成样品,本文对用于远距离通信的光电子器件进行了综述,并且对各种集成器件进行了简单分类,在ＩＢＣＮ分配网络的未来前景方面,我们以经济利益为目标对混成和单片这两种集成方式进行了尝试性的分析。最后,我们简单介绍ＥＥＣ ＥＳＰＲＩＴ和ＲＡＣＥ规划进行的关于单片集成技术的一些研究活动。     

单片集成光发射器频率特性分析

本文对Tucker等的激光二极管小信号模型作了改进,进而用SPICE程序分析了由异质结晶体管(HBT)电路和激光二极管组成的单片集成光发射器的频率特性。通过分析,提取了适合于目前常规工艺的优化参数,并就此计算了优化后的OEIC频率特性。电路参数优化后的单片集成光发射器的频响接近单个LD的频响。     

高光束质量大功率半导体激光阵列的微通道热沉

针对现有高光束质量大功率半导体激光阵列内部发光单元条宽、填充因子不断减小,腔长不断增加的发展趋势所带来的热源分布及长度变化影响器件热阻的问题,利用分离热源边界条件结合商用计算流体力学(CFD)软件FLUENT进行数值计算,获得微通道热沉热阻随阵列器件发光单元条宽、空间位置变化关系以及不同阵列腔长对应的微通道优化长度.根据优化参数制备获得尢氧铜微通道热沉,并对宽1 cm,腔长1 mm,条宽100μm,填充因子为25%的半导体激光阵列进行散热能力测试,冷却器外形尺寸27 mm×11 mm×1.5 mm.微通道热沉热阻0.34 K/W,能够满足半导体激光阵列器件高功率集成输出的散热需求.     

基于微通道致冷的大功率LED阵列封装热分析

采用微通道致冷技术,设计了大功率LED阵列封装的微通道致冷结构,并应用热分析软件模拟了其热性能,探讨不同鳍片结构尺寸、流速、功率等参数对LED多芯片散热效果的影响.文中提出了采用交错通道以提高LED封装的散热能力,模拟结果显示,交错微通道致冷的封装结构能很好地满足大功率LED阵列的散热需要.     

60%电光效率高功率激光二极管阵列

设计并制备了980 nm高量子效率和极低光损耗的激光二极管(LD)外延材料和器件.微通道封装1 cm激光二极管阵列在连续(CW)工作条件下最大电光效率达到60.0%,相应的斜率效率和输出光功率分别为1.1W /A和38.2 W.测试得到外延材料的内损耗系数和内量子效率分别为0.58 cm-1和91.6%.测试分析表明,器件电光效率的提高主要在于新型的InGaAs/GaAsP应变补偿量子阱和大光腔结构设计.     

新型微通道散热器设计仿真

在传统的硅基微通道散热器原理基础上,通过采用高热导率的散热板,以及特殊的变截面微通道阵列,实现微型散热器工作流体的整体稳定流动和短程均匀散热工作模式.采用ANSYS通用有限元分析软件,给出了典型换热单元在参考流速1 m/s,温度283 K初始状态下的流速场和温度场,散热器可输运5×107 W/m2的热通量,总热阻低至0.0106℃/W.仿真结果初步验证了设计构想的合理性,散热器有望拥有良好工作特性.     

高平均功率面阵二极管激光器封装

对激光二极管中冷却和界面联接热阻两个关键环节进行了分析 ,设计了一种五层结构的模块式铜微通道冷却器 ,对于腔长 0 .9mm、宽 1 0 mm的线阵激光器二极管 (DL )芯片热阻为0 .39°C/W。对冷却器进行了面阵 DL封装实验 ,在工作电流 5 2 A,电压 41 .4V时 ,封装的面阵 DL输出功率 1 0 0 5 W,电光效率 45 %,中心波长 80 7.3nm,谱宽约 2 .2 nm。经快轴准直后整个面阵输出激光的发散角小于 2°(快轴 )× 1 2°(慢轴 )。     

大功率半导体激光侧面泵浦Nd：YAG板条激光器

用准连续６０Ｗ半导体激光侧面泵浦Ｎｄ：ＹＡＧ板条激光器，获得单脉冲能量３．５ｍＪ的激光输出，脉冲重复频率１～１００Ｈｚ，能量输出起伏小于±１％，光－光效率为１５％，斜效率为２９％。实现了声光调Ｑ、电光调Ｑ、ＢＤＮ染料和ＬｉＦ色心晶体被动调Ｑ的激光输出，最大峰值功率超过１００ｋＷ。     

激光二极管抽运单块高斜度效率环形腔单频固体激光器

对于单块结构非平面环形腔单频固体激光器．谐振腔尺寸和输出耦合面偏振膜反射系数的选取是其获得单频、高效率、高功率输出的关键。采用琼斯矩阵的方法讨论了单块激光器获得单频输出的工作原理。通过对谐振腔回路琼斯矩阵特征值的平方及特征值平方差的计算，提出了在品体尺寸、磁场及抽运功率一定的情况下．通过对单块非平面环形腔输出耦合面偏振膜反射系数的设计来提高激光器的单频输出功率及斜度效率的方法。实验采用光纤耦合输出激光二极管(LD)纵向抽运单块激光器，当抽运功率最高用到2．83W时。获得了最大1．20W的1064nm单频激光输出．斜度效率达47．4％。     

激光二极管列阵抽运Nd:YAG/LBO大功率蓝光激光器

报道了激光二极管列阵(LDA)端面抽运全固体腔内倍频大功率蓝光激光技术的研究。采用复合Nd：YAG晶体作为增益介质，并利用半导体致冷器(TEC)对激光晶体的温度进行精密控制。倍频晶体采用Ⅰ类临界相位匹配方式切割的LBO晶体。谐振腔为Ⅴ型结构。根据大功率抽运条件下激光晶体热透镜效应严重，且热透镜的焦距会随着抽运功率的增大逐渐变短的特点，计算出最大抽运功率条件下激光晶体的热透镜焦距，依据此数据来优化谐振腔结构，使激光器实现最佳模式匹配和倍频效率，得到高效蓝光激光输出。在可吸收抽运功率为18．5W时，473nm蓝光激光输出功率为1．38w，抽运光-倍频光的光-转换效率为7．5％。     

大功率激光二极管阵列正向特性研究

大功率激光二极管阵列的正向特性失效问题严重影响器件的成品率和可靠性。对典型的失效现象进行了分类,确认了主要的失效现象是正向漏电。结合分阶段测试统计和对失效样品的显微分析,确定了造成激光二极管漏电的主要工艺环节以及工艺过程中机械损伤造成二极管漏电的机理。基于分析结果,改进了芯片结构设计和芯片工艺夹具。对改进后的芯片进行了统计实验验证,结果表明,激光二极管阵列的正向漏电问题得到基本解决,正向特性成品率从60%提高到90%以上。