AlGaN/GaN中二维电子气研究新进展

A1GaN／GaN异质结是氮化物微波功率器件的基本结构之一，其优越性的关键是在异质界面上形成具有高面电子密度和高迁移率的二维电子气．给出了A1GaN／GaN异质结二维电子气的面电子密度、迁移率对氮化物材料性质、异质结结构参数和温度的依赖关系，以及两者内在矛盾等方面的研究现状，指出了该领域内仍需深入研究的问题，如面电子密度的温度特性、迁移率随合金层的变化关系以及迁移率随面电子密度的变化关系等。     

基于AlGaN/GaN HEMT结构的ZnO纳米线感光栅极光电探测器

在传统的采用ZnO薄膜的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor, HEMT)光电探测器件中，存在光吸收、光电转换效率低，光电流小等诸多局限.为改善上述问题，基于AlGaN/GaN HEMT结构，提出并成功制备了一种ZnO纳米线感光栅极光电探测器.实验中首先通过水热法将ZnO纳米线成功制备到Si衬底材料及AlGaN/GaN HEMT衬底材料上，并利用X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)仪、扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)、光致发光(photo luminescence, PL)光谱仪等仪器进行了一系列测试.结果表明，生长在AlGaN/GaN HEMT衬底材料上的ZnO纳米线具有更低的缺陷密度、更好的结晶度和更优异的光电特性.然后，将ZnO纳米线成功集成到AlGaN/GaN HEMT器件的栅极上，制备出具有ZnO纳米线感光栅极的AlGaN/GaN HEMT紫外光电探测器.将实验中制备出的具有ZnO纳米线感光栅极的AlGaN/GaN HEMT器件与常规的...     

具有场板结构GaN HEMT电场分布解析模型

基于具有场板结构GaN HEMT器件物理和基本器件方程,导出了器件加场板前后表面电场分布和峰值电场解析模型。当场板长度LFP与绝缘层厚度tox最优时,GaN HEMT栅极边缘电场峰值可降低至未加场板时的22%;若保持峰值电场恒定,则其漏端电压可由没有场板时的50 V提高到加场板后的225 V,增幅高出4倍。该解析模型所导出的电场分布与国外新近发表的源于器件方程和经验公式的模拟和实验结果基本吻合,为GaN HEMT器件场板设计提供了理论依据。     

GaN HEMT预充电式驱动电路设计

由于传统驱动电路难以发挥新型器件GaN HEMT的高频优势,为了提高电路工作频率,充分利用GaN HEMT特性,设计了一种适用于该器件的驱动电路。经过对比分析GaN HEMT器件和Si MOSFET器件的寄生参数和工作特性,得出GaN HEMT的特点和对驱动电路的要求;采用LTspice软件仿真,描述该驱动电路低损耗和快速性特征,实现高/低电平箝位功能;通过搭建Boost电路,实验验证预充电式驱动电路的有效性。结果表明:在频率500 kHz、输出电压75 V的工作条件下,该驱动电路与谐振式驱动电路相比损耗下降45.8%,可实现GaN HEMT器件在9 ns内开通、15 ns内关断,比独立拉灌式驱动条件下的开关速度分别提高11 ns和24 ns,更能发挥GaN HEMT高频特性,同时该电路还具有高/低电平箝位功能,提高了电路工作可靠性。     

AlGaN/GaN HEMTs表面钝化抑制电流崩塌的机理研究

通过实验测量对AlGaN/GaN HEMT表面钝化抑制电流崩塌的机理进行了深入研究.AlGaN/GaN HEMT Si3N4钝化层使用PECVD获得.文章综合考虑了钝化前后器件输出特性及泄漏电流的变化,钝化后直流电流崩塌明显减少,仍然存在小的崩塌是由于GaN缓冲层中的陷阱对电子的捕获.传输线模型测量表明,钝化后电流的增加是由于钝化消除了表面态密度进而增加了沟道载流子密度.     

热释电器件结构分析

本文就热释电器件结构,作了二维分布参数模型的分析,建立了热平衡方程,求解出调制辐射下的热释电流.导出的理论值较好地与实验值符合.对于热释电晶体尺度的设计和工艺,提出了一些参考意见.     

GaN基微波半导体器件研究进展

GaN基微波器件以其优良的特性而在微波大功率方面具有应用潜力．对GaN半导体材料作了比较和讨论,说明了GaN材料在微波大功率应用方面的优势,并阐述了新型GaN基微波器件的最新进展,通过与其他微波器件的比较表明了GaN调制掺杂场效应晶体管在微波大功率应用方面所具有的明显优势．     

AlGaN/GaN异质结中二维电子气多子带解析建模

为了能够方便精确地研究AxlGa1-xN/GaN异质结中二维电子气性质,提出一种多子带二维电子气的解析模型.利用此模型能够求出二维电子气能带、子能级、波函数和量子特性的解析解.通过模型计算还可以得到二维电子气的分布变化、面电子密度、基带能级、费米能级和势阱随Al组分及AlGaN层厚度的改变.与泊松-薛定谔自洽求解结果相比较,此模型能够给出精确的结论,并避免了泊松-薛定谔自洽求解复杂的数值计算和耗时长等缺点.     

共栅共源结构GaN HEMT开关模型

为了计算共栅共源结构高压氮化镓(GaN)器件开关损耗,提出一种共栅共源结构GaN器件开关过程及损耗模型.通过考虑共栅共源结构中印制电路板(PCB)和引线寄生电感以及器件结电容,得出共栅共源结构GaN器件的等效电路模型,进而得到测试开关特性的双脉冲等效电路.按时间顺序将开通过程分为5个阶段,将关断过程分为4个阶段,对双脉冲等效电路进行分析和简化,并计算得出各个阶段中共栅共源结构GaN器件电压电流时域表达式,从而得到开关过程波形及损耗.在不同驱动电阻和开关电流下进行双脉冲实验,模型与实验的开关波形及损耗较吻合,表明所提出模型较准确.     

共栅共源结构GaN HEMT开关模型

为了计算共栅共源结构高压氮化镓(GaN)器件开关损耗,提出一种共栅共源结构GaN器件开关过程及损耗模型.通过考虑共栅共源结构中PCB和引线寄生电感以及器件结电容,得出共栅共源结构GaN器件的等效电路模型,进而得到测试开关特性的双脉冲等效电路.按时间顺序将开通过程分为5个阶段,关断过程分为4个阶段对双脉冲等效电路进行分析和简化,并计算得出各个阶段中共栅共源结构GaN器件电压电流时域表达式,从而得到开关过程波形及损耗.在不同驱动电阻和开关电流下进行双脉冲实验,模型与实验的开通、关断过程波形及损耗较吻合,表明所提出模型较准确.     

三阶时滞Duffing方程周期解的存在性

考虑了三阶时滞Duffing方程,这是一个时滞微分方程.应用重合度延拓定理,证明了该方程至少存在一个周期解.     

马丢方程解的稳定性在磁弹性屈曲中的应用

在载流薄板的磁弹性,非线性运动方程、物理方程、几何方程、洛仑兹力表达式及电动力学方程的基础上,导出了载流薄板在电磁场与机械荷载共同作用下的磁弹性动力屈曲方程,应用Galerkin原理将屈曲方程整理为Mathieu方程的标准形式,并将薄板的动力屈曲问题归结为对Mathieu方程的求解.利用Mathieu方程解的稳定性,系数λ和η的本征值关系,导出了载流薄板磁弹性动力屈曲临界状态的判别方程,并给出了该方程当η为小激励时的稳定区域图.     

拉格朗日方程平面展开式在机构动力学中的应用

针对利用拉格朗日方程建立平面机构动力学方程的问题,进行了新的探讨和分析,首先对多构件多自由度系统的动能提出了新的表达形式,在此研究过程中,引出了类速度,类角速度,慢性系数等重要概念,而后在此基础上推导出了拉格朗日方程平面展开式,最后做为一个实例,用拉格朗日方程展开式建立了开式链二杆机构的运动方程,本文所谈到的内容,可供深入研究拉格朗日方程及对平面机构多自由度系统和平面开式链机器人的动力学研究,提出     

极坐标形式正交各向异性弹性体的相容方程

本文根据各向异性弹性力学的平衡方程、几何方程和广义虎克定律，导出了极坐标形式正交各向异性弹性体的相容方程，为层状筒体结构设计提供了理论基础．     

光纤声光互作用耦合波方程

从参量互作用基本方程出发,导出微扰形式的光纤耦合模方程;视超声波为微扰,推导出光纤声光互作用耦合波方程组,它包括前向波和后向波两个方程．通过求解耦合波方程组,得到后向波效率计算公式,并证明在弱声光互作用的条件下,后向波的光强与超声波功率近似成正比．该研究为光纤声光强度调制器的研制打下了理论基础,这种新型调制器将在光纤通信领域中有广泛的应用前景．     

扩散方程的回溯时间积分格式

大量数值结果已表明自记忆方程具有很高的精度和很好的稳定性 .将它纳入差分方程的框架进行研究 ,针对扩散方程建立了基于自记忆方程的单参数回溯时间积分格式 ,导出了它的稳定性条件     

有轴平面束方程及其应用

在空间解析几何中,求解直线或平面的方程是一类重要题型,而应用有轴平面束方程解题有时可起到事半功倍的效果,从而达到优化解题途径的目的。本论文中笔者简要介绍了有轴平面束的定义及一般方程,通过实例着重探讨了有轴平面束方程在求解直线或平面方程,以及点到直线距离问题中的应用。     

钢筋混凝土偏心受压圆柱正截面承载力计算方法

偏心受压圆柱正截面承载力计算时需要求解超越方程根据超越方程对应的实际工程特点,首先判断出方程根所在的区间,再在该区间上应用优选学中的０６１８黄金分割法来迭代求解该超越方程     

Chen-Lee-Liu方程的精确解

研究在非线性光学等领域出现的Chen-Lee-Liu方程的精确解,通过对其行波约化,导出一个具有高次非线性项的非线性常微分方程,并运用已知常微分方程的解直接得到Chen-Lee-Liu方程的多组精确解.     

变系数三阶线性微分方程的一个新的可解类型

通过自变量变换，将一类变系数三阶线性微分方程化为三阶常系数线性微分方程，从而得到变系数三阶线性微分方程的一个新的可解类型，推广了著名的三阶Eulcr方程。