大功率激光器巴条热特性研究

利用半导体激光器结电压随温度变化关系,测量了大功率激光器巴条的稳态温升曲线,并用红外热成像方法进行了验证。同时采集到的稳态温升曲线结合结构函数方法,可以得到激光器巴条热量传递路径上各层结构的热阻。然后通过测量激光器巴条的热阻可以得到其光转换效率,,施加在半导体激光器巴条上的工作电流越大,其热阻越小,光转化效率越高,与半导体激光器测试仪测量的光转换效率的变化一致。     

自热和陷阱对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管漏极瞬态响应的影响

本文利用二维数值仿真研究了自热和陷阱对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管漏极瞬态响应的影响。分析了脉冲作用下漏极电流的变化;结果表明温度是漏极电流滞后的主要原因。漏极电流达到稳态的时间决定于热时间常数,这里为80微秒。详细讨论了脉冲作用下沟道电子密度和陷阱捕获电子数目的变化情况。结果表明当电场发生突变时,缓冲层受主陷阱是漏极电流崩塌的主要原因。并且沟道电子密度随沟道温度上升而增大。     

直下式LED背光TV色域的研究

分析了影响直下式LED背光TV色域的各种因素,研究了光学材料与液晶面板对白光色度坐标的影响,结果表明光学材料、液晶面板对白光色坐标的平均偏差值分别为(-0.0285,0.0270)、(0.0139,0.0015);研究了光学材料、LED光源以及液晶面板对TV色域的影响,结果表明:(1)不同厂家光学材料色域差距仅为0.2%;(2)不同液晶面板贴合相同的LED背光,色域相差22.8%;(3)从白光两波段LED到三波段LED再到RGB LED的背光,色域依次从75.3%、84.2%、104.5%。因此,要实现特定的色彩,需综合考虑每个部分对白光色度坐标的影响;另外,要获得高的色域范围,需选取与液晶面板相对应的LED光源。     

n-GaN基Ti/Al/Ni/Au的欧姆接触高温特性

研究了在高温工作环境下Ti/Al/Ni/Au(15nm/220nm/40nm/50nm)四层复合金属层与n-GaN的欧姆接触的高温工作特性.退火后样品在500℃高温下工作仍能显示出良好的欧姆接触特性;接触电阻率随测量温度的增加而增大,且增加幅度与掺杂浓度有密切关系.掺杂浓度越高,其接触电阻率随测量温度的升高而增加越缓慢;重掺杂样品的Ti/Al/Ni/Au-n-GaN欧姆接触具有更佳的高温可靠性;当样品被施加500℃,1h的热应力后,其接触电阻率表现出不可恢复性增加.     

n-GaN/Ti/Al/Ni/Au欧姆接触温度特性及微结构研究

主要对n-GaN/Ti/Al/Ni/Au欧姆接触在高温下（500℃）的特性进行了研究，发现在所测温度范围内，接触电阻率随测量温度的升高呈现出增加的趋势，接触开始退化。同时分析研究了在不同高温、不同时间范围内（24h）欧姆接触高温存储前后的变化，分析发现对于温度不高于500℃、在24h内存储温度升高，接触电阻率增加。当样品被施加500℃，24h的热应力后，其接触电阻率表现出不可恢复性增加。通过X射线衍射能谱分析了高温前后欧姆接触内部结构的变化机理，经过500℃的高温后，Ti层原子穿过Al层与Ni层原子发生固相反应。     

高响应度InGaAs PIN光电探测器的研制

分析了影响探测器响应度的各因素，在此基础上设计了InGaAs/InP PIN探测器的外延材料结构并优化了增透膜厚度和p-InP区欧姆接触电极图形的设计，以达到提高响应度的目的。采用MOCVD技术和闭管扩散等工艺制备了器件并测量了其响应度。结果显示，器件的光谱响应范围为1000-1600nm，在1500nm激光的辐照下，5V反向偏压时器件的响应度可达0.95A/W以上。     

FPGA工作温升与运行程序的关系

现场可编程门阵列(FPGA)的低成本和高度灵活性,使其在嵌入式系统中占据了重要的地位。FPGA的工作温升与运行程序有很强的依赖关系。主要研究了时钟频率和资源利用率两个方面对FPGA工作温升的影响,分别利用红外热像仪和K型热电偶测量了FPGA在真空和大气中的工作温升。采用锁相环(PLL)进行倍频产生8组输出频率进行时钟测量。资源利用率主要通过控制逻辑单元的数目来实现。最后采用阿尔特拉(Altera)公司的Power Play EPE软件对FPGA在不同情况下的功耗进行了估算。通过对实验结果的分析和比较,发现随着时钟频率增加,FPGA表面温度不断增大;随着资源利用率(逻辑单元数目)的增加,温度也随之增长。通过EPE软件估算出功耗与时钟频率、逻辑单元的数目均成正比例关系。     

电子元器件加速寿命试验方法的比较

加速寿命试验作为可靠性试验的一个组成部分,是控制、提高电子产品可靠性的常用方法.目前有三种加速寿命试验方法:恒定应力、步进应力和序进应力加速寿命试验.简要介绍了加速寿命试验的概念,举例说明这三种方法的实施方案及数据处理,从实际操作角度比较了三种方法的优、缺点,并对其应用情况做了介绍.     

声表面波在AlN/GaN中的传播特性分析

从矩阵方法的基本原理出发,结合AlN/GaN结构的机械和电学边界条件,推导出用于求解声表面波在AlN/GaN结构中的相速的行列式方程.通过求解该行列式方程,分析了声表面波在AlN/GaN结构中的传播特性,包括声表面波相速和机电耦合系数随频率、AlN的膜厚和c轴取向的变化规律.AlN/GaN结构减弱了GaN中施主杂质的影响,使该结构更适合于声表面波器件的应用,AlN和GaN作为半导体压电材料,其AlN/GaN结构便于与其它电路集成化,有利于减小器件的尺寸,增强声表面波器件的功能.     

大功率GaN基白光LED荧光层失效机理研究

在某些情况下长期服役,发现部分白光发光二极管(LED)器件表面出现黑色物质,影响了光的转换和取出。采用切割剖面、扫描电镜(SEM)和能量弥散光谱仪(EDS)等微区分析手段,辅以电流和温度加速应力实验,对部分老化后表面出现变黑现象的芯片进行分析,发现变黑样品的C与Si的原子数比是13.21,高于未变黑样品(8.45)。而有机材料在温度和光照条件下会发生降解碳化,这是LED封装失效的主要原因,与芯片本身无关,验证了高温是最主要的失效因素,光照影响也不可忽略。芯片和封装材料膨胀系数不匹配造成的界面应力、长时间蓝光照射引起的光降解和光热耦合作用造成了器件灾变性失效。