基于肖特基二极管改进模型的W波段宽带八次谐波混频器

在对肖特基二极管电磁模型和电路模型精确建模的基础上,设计并制作了W波段宽带八次谐波混频器.通过对肖特基二极管物理结构的分析,建立了其精确的三维电磁仿真模型和直到180 GHz的改进的宽带等效电路模型.针对W波段八次谐波混频器混频产物能量分布特点和工作带宽要求,设计了宽带射频和本振匹配网络,使混频器的工作带宽能覆盖整个W波段.测试结果显示,射频信号在75~110 GHz频率范围内,W波段八次谐波混频器最大变频损耗28 d B,最小变频损耗18 d B.     

基于Q-MMIC技术的W波段低成本PIN管开关

采用低成本方法设计了一款W波段单刀单掷开关。通过在单独加工的石英基片无源电路上安装倒装PIN管,获得了一款W波段准毫米波单片（Q-MMIC）开关。为了获得低损耗、高隔离度性能,开关设计中采用了3-D PIN管模型和电路补偿结构。测试结果表明开关在88GHz时插入损耗最小,最小值为0.5dB;在80-101 GHz频率范围内,开关导通时的插入损耗小于2 dB;在84-104 GHz频率范围内,开关隔离度大于30 dB。整个开关电路尺寸为1.5 mm× 3.0 mm。     

应用于硅基等离子天线的横向PIN二极管的研究

介绍了横向PIN二极管及其在硅基等离子天线方面的应用,用一维理论分析了载流子大注入情况下横向PIN二极管本征区载流子浓度分布.对横向PIN二极管进行了物理建模,仿真分析了本征区长度、二氧化硅埋层、电极长度、结区掺杂浓度及表面电荷对横向PIN二极管本征区载流子浓度的影响,总结了横向PIN二极管的一般设计规则.     

基于内置光栅的大功率激光二极管

研制了一种用作光纤激光器泵浦光源内置光栅的976 nm激光二极管,分析了外延结构和芯片平面结构设计,并着重对内置光栅进行了理论分析和设计,通过技术研究和工艺优化,研制出了满足系统工程应用的激光二极管,其主要光电性能参数如下:中心波长为976±1 nm;光谱半宽小于等于1 nm;中心波长温度漂移系数小于等于0.1nm/℃;输出功率大于等于10W;发光条宽度小于等于100 μm.     

纳米级自开关二极管的电学特性研究

纳米级自开关二极管是一种通过破坏器件表面对称性来实现整流特性的纳米级新型晶体管.首先通过建立In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As纳米级自开关二极管的二维器件模型,采用蒙特卡罗方法,模拟了自开关器件的电子输运特性,根据该器件模型研究了在不同几何结构参数条件下的自开关器件的电学特性,并对影响器件电学特性的结构参数进行了仿真分析.结果表明,器件的Ⅰ-Ⅴ特性强烈地受到导电沟道宽度、沟槽宽度、沟道长度和表面态密度的影响,通过优化器件的结构参数可使器件获得更优越的整流特性.     

玻璃衬底上制备GaN薄膜的研究进展

近年来,GaN基发光二极管(LED)的发展异常迅速,以玻璃为衬底的LED具有成本低、可大面积化生产等优点而引起了国内外许多科研机构的广泛研究兴趣.但由于普通玻璃较低的软化温度(500～ 600℃)以及与GaN之间存在较大的晶格失配问题,一直阻碍其发展.重点综述了玻璃衬底上生长GaN薄膜的方法以及改善外延层晶体质量的技术.分别介绍了两种在普通玻璃上生长GaN的方法,即低温生长和局部加热生长,同时详述了采用缓冲层和横向外延过生长(ELO)技术对外延GaN晶体质量的影响.对局部加热、ELO等技术在玻璃衬底LED方面的应用进行了分析和预测,认为以玻璃为衬底的LED终会取得快速地发展.     

半导体量子点在白光LED中涂覆厚度的确定

在蓝光LED上涂覆黄光量子点是合成白光LED的重要方法之一,确定量子点的涂覆厚度是合成白光的一个关键步骤。引入厚度系数来模拟厚度,证明了一定厚度范围内,厚度系数与厚度的线性关系。根据光谱的线性叠加以及能量守恒定律,建立数学模型,编程计算,结合实验,确定量子点厚度。按照模拟计算得到的厚度涂覆LED芯片,即可获得白光LED。本方法可以为实际生产提供指导,提高生产效率。     

双通道PWM的冷暖白光LED混色模型研究

LED光色度的动态调节是实现智能照明的基础, 采用冷暖白光LED和双通道脉冲宽度调制(PWM)法,基于1931CIE标准建立混合光源模型,推导出混合光源色坐标、相关色温 、最大亮度、显色指数与双通道调制脉冲 占空比比值的关系式。采用暖白光(色温3282 K)和冷白光(色温12930K)两种白光LED进行 混色实验, 通过微控制器输出PWM信号控制LED驱动电源,改变冷色光和暖色光的比重,得到的混合 光源色坐 标、最大亮度、相关色温及显色指数值与理论计算值吻合很好,证明了理论模型的正确性。 理论和实验结 果还表明,混合光源在双通道调制脉冲占空比比值为1的附近可得到低色温、高显色性和大 光通量的混合白光。     

用于毫米波段行波管的可调预失真器

提出了满足行波管功率放大器(TWTA)要求的毫米波段的可调预失真线性化器,该预失真器基于90°定向耦合器、GaAs肖特基二极管、微带线和负载电阻,产生预失真信号。通过调节GaAs肖特基二极管的偏置电压、微带线电长度及负载电阻可以得到不同的增益扩展和相位扩张效应,在频率为29 GHz~31 GHz和额定输入功率范围内,增益扩展范围为5 dB~11.5 dB,相位扩张范围为35°~65°。仿真及实测结果表明:该预失真电路可调性强,满足通信工程TWTA的补偿需求。     

An advanced VHDL‐AMS PiN diode model: towards simulation‐based design of power converters

This paper focuses on the modeling of a power PiN diode. The focal point basis is the dependence on temperature. The PiN diode remains a difficult device to model mainly during switching transients. An advanced PiN diode temperature‐dependent model is developed and implemented in VHDL‐AMS. Heterogeneous simulation scheme including the circuit wiring parasitic components, the probe effects and the dependent diode models is successfully simulated using SIMPLORER simulator. Experimental data of several commercial PiN diodes are compared to simulation results at different temperature levels. A good rate of consistency is found. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.