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.     

探测器中扩散结深对光响应度影响的研究

研究了InGaAs/InP PIN探测器中扩散结深对光响应度的影响,对不同扩散条件下的光电探测器进行了对比实验,测量了不同结深下器件的Ⅰ-Ⅴ特性和光响应度.结果表明:扩散结深对器件的Ⅰ-Ⅴ特性影响不大,而对光响应度影响很大,当结深处在InGaAs吸收层上表面时,光响应度最大值出现在波长1.55um处;而当结深进入衬底InP层后,光响应度最大值则出现在波长1um处.另外,在闭管扩散实验中,严格控制温度和扩散时间是控制结深的关键,研究了不同扩散温度和扩散时间下的结深,为器件的制备提供了参考.     

基于热阻测量的PCB散热特性

基于肖特基结电压随温度变化的特性,本文测量了真空下被测器件SiC二极管工作时PCB的热阻。通过测量SiC二极管的稳态加热响应曲线,进而利用其小电流下的温敏特性得到器件纵向热阻结构,分析出PCB的热阻。研究了不同覆铜量,不同热过孔直径的PCB的散热特性。实验结果表明,增加覆铜量能明显减小PCB的热阻。覆铜量相同时,PCB上增加热过孔能显著减小其热阻,并且PCB的热阻随着热过孔直径的增大而减小。通过有限元ANSYS软件仿真了不同覆铜量,不同热过孔直径的PCB温升,其结果与实验结果一致。     

基于布线轨道的SoC芯片供电带设计优化

针对传统用Synopsys公司IC Compiler工具自动生成供电带的设计方法会对布线资源产生一定程度的浪费,而影响物理设计布线质量的情况,提出了一种基于布线轨道的供电带设计优化方法。该方法在保证电压降的基础上,充分利用布线轨道,将供电带设计简化为两个参数的选取,同时推导出这两个参数与供电带占用布线轨道比例的关系公式,为后续设计流程留出足够的布线资源,提高芯片整体布线质量。将该方法用在一款采用TSMC 0.152μm Logic 1P5M CMOS工艺的电力载波通信芯片物理设计中,芯片数字规模约80万门。结果表明,在电压降保持稳定的情况下,释放了总共约300条布线轨道,为成功完成物理设计奠定了基础。     

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。