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共源共栅结构GaN HEMT器件高能质子辐射效应
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作者 邱一武 董磊 +1 位作者 殷亚楠 周昕杰 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第2期122-129,共8页
针对增强型共源共栅(Cascode)结构GaN HEMT器件,利用5 MeV、60 MeV和300 MeV质子进行注量为2×10^(12)~1×10^(14) cm^(-2)的辐照实验,研究高能质子辐照后器件电学性能的退化规律和损伤机制。实验发现,注量为2×10^(12) cm^... 针对增强型共源共栅(Cascode)结构GaN HEMT器件,利用5 MeV、60 MeV和300 MeV质子进行注量为2×10^(12)~1×10^(14) cm^(-2)的辐照实验,研究高能质子辐照后器件电学性能的退化规律和损伤机制。实验发现,注量为2×10^(12) cm^(-2)的5 MeV质子辐照后,器件阈值电压明显减小,跨导峰位负漂且峰值跨导减小,饱和漏极电流显著增加,栅泄露电流无明显变化,当辐照注量达到1×10^(13)cm^(-2)后,电学性能退化受到抑制并趋于饱和。分析认为Cascode结构GaN HEMT器件内部级联硅基MOS管的存在是导致辐照后阈值电压负漂和漏极电流增大的内在原因。结合低频噪声测试分析,发现质子辐照注量越高,器件噪声功率谱密度越大,表明辐照引入的缺陷就越多,辐照损伤越严重。与60 MeV和300 MeV质子辐照结果相比,5 MeV质子辐照后器件电学特性退化最为严重。利用SRIM仿真得到GaN材料受到质子辐照后产生的空位情况,结果显示质子入射能量越低,产生的空位数量越多(镓空位VGa占主导),器件电学特性退化就越显著。 展开更多
关键词 增强型GaN HEMT器件 质子辐照 电学特性 低频噪声 SRIM仿真
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P-GaN栅结构GaN基HEMT器件研究进展 被引量:2
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作者 朱彦旭 宋潇萌 +3 位作者 李建伟 谭张杨 李锜轩 李晋恒 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期926-936,共11页
增强型氮化镓(GaN)基高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)是高频高功率器件与开关器件领域的研究热点,P-GaN栅技术因具备制备工艺简单、可控且工艺重复性好等优势而成为目前最常用且唯一实现商用的GaN基增强型... 增强型氮化镓(GaN)基高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)是高频高功率器件与开关器件领域的研究热点,P-GaN栅技术因具备制备工艺简单、可控且工艺重复性好等优势而成为目前最常用且唯一实现商用的GaN基增强型器件制备方法。首先,概述了当前制约P-GaN栅结构GaN基HEMT器件发展的首要问题,从器件结构与器件制备工艺这2个角度,综述了其性能优化举措方面的最新研究进展。然后,通过对研究进展的分析,总结了当前研究工作面临的挑战以及解决方法。最后,对未来的发展前景、发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 氮化镓(GaN) P-GaN栅技术 高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor HEMT) 增强型器件 结构优化 制备工艺优化
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GaN功率开关器件的发展与微尺度功率变换 被引量:6
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作者 赵正平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期1-6,13,共7页
GaN材料具有高的击穿场强、高的载流子饱和速度和能形成高迁移率、高密度的二维电子气,使得GaN功率开关器件具有关断电压高、导通电阻小、工作频率高等特点。GaN功率开关器件将成为高效率与超高频(UHF)电力电子学发展的重要基础之一。... GaN材料具有高的击穿场强、高的载流子饱和速度和能形成高迁移率、高密度的二维电子气,使得GaN功率开关器件具有关断电压高、导通电阻小、工作频率高等特点。GaN功率开关器件将成为高效率与超高频(UHF)电力电子学发展的重要基础之一。综述了GaN功率开关器件的发展历程、现状、关键技术突破、应用研究和微功率变换集成。重点评估了常开和常关两类GaN功率开关器件的异质结外延材料的结构、器件结构优化、器件的关键工艺、增强型器件的形成技术、器件性能、可靠性、应用特点和微系统集成。最后总结了新世纪以来GaN新一代电力电子器件技术进步的亮点。 展开更多
关键词 常开GaN功率开关器件 常关GaN功率开关器件 GAN高电子迁移率晶体管 (HEMT) GaN异质结场效应晶体管(HFET) 增强型器件 功率变换
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基于p-GaN结构的GaN HEMT功率电子器件和数字电路单片集成技术 被引量:1
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作者 倪金玉 孔岑 +1 位作者 周建军 孔月婵 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期53-56,共4页
基于含p-GaN帽层的Si基GaN材料,实现了增强型GaN功率电子器件与数字电路单片集成技术的开发。在同一片晶圆上实现了增强型高压GaN器件、DCFL结构反相器和17级环形振荡器。高压GaN功率电子器件阈值电压VTH达到1.2V,击穿电压VBD达到700V,... 基于含p-GaN帽层的Si基GaN材料,实现了增强型GaN功率电子器件与数字电路单片集成技术的开发。在同一片晶圆上实现了增强型高压GaN器件、DCFL结构反相器和17级环形振荡器。高压GaN功率电子器件阈值电压VTH达到1.2V,击穿电压VBD达到700V,输出电流ID达到8A,导通电阻RON为300mΩ。基于E/D集成技术的DCFL结构反相器低噪声和高噪声容限分别为0.63V和0.95V;所研制17级环形振荡器在输入6V条件下振荡频率345MHz,级延时为85ps。 展开更多
关键词 单片集成 p-GaN帽层 增强型GaN功率电子器件 数字电路
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大气压氦气介质阻挡多脉冲辉光放电的光学演化过程 被引量:17
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作者 郝艳捧 刘耀阁 涂恩来 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期188-193,共6页
为研究大气压介质阻挡多脉冲辉光放电的模式转化规律及其放电机理,在6mm氦气中进行了3脉冲辉光放电试验,测量了相应的电气参数,并利用增强型电子耦合器件(intensified charge-coupled device,ICCD)拍摄了放电间隙侧面的短时曝光图像,提... 为研究大气压介质阻挡多脉冲辉光放电的模式转化规律及其放电机理,在6mm氦气中进行了3脉冲辉光放电试验,测量了相应的电气参数,并利用增强型电子耦合器件(intensified charge-coupled device,ICCD)拍摄了放电间隙侧面的短时曝光图像,提取放电图像的灰度值并绘制出光强在气隙间的分布曲线,按放电图像特征将放电分成不同阶段,系统研究了各个阶段的放电模式及其转化规律,并探讨了放电的机理。结果表明:放电起始阶段具有汤森放电的阳极发光结构;空间电荷的作用使得放电从开始的汤森放电转化为具有完整的正柱区、法拉第暗区和负辉区的辉光放电;放电电流脉冲之间微弱的发光特性仍具有辉光放电结构,有力证明了放电并未熄灭,而是维持着较弱的辉光放电。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 多脉冲 辉光放电 增强型电子耦合器件 光学演化 放电模式
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大气压氦气多脉冲辉光放电径向光学演化过程 被引量:3
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作者 郝艳捧 刘耀阁 +1 位作者 涂恩来 戴栋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第16期189-195,共7页
介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)的径向演化及其影响因素对研究低温等离子体的机制具有重要的参考价值。采用铟锡氧化物(indium tin oxide,ITO)透明电极,进行了大气压氦气介质阻挡三脉冲辉光放电试验,利用增强型电子耦... 介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)的径向演化及其影响因素对研究低温等离子体的机制具有重要的参考价值。采用铟锡氧化物(indium tin oxide,ITO)透明电极,进行了大气压氦气介质阻挡三脉冲辉光放电试验,利用增强型电子耦合器件(intensified charge-coupled device,ICCD)拍摄放电的侧面短时曝光照片来诊断放电模式,拍摄放电的底面短时曝光照片并绘制其发光灰度值在电极表面的三维分布图来研究放电的径向演化过程。结果表明:放电首先在圆形电极的边缘区域发生,逐渐向电极中心发展,最后又转向电极边缘并逐渐减弱;随着电流脉冲次序的增加,放电在电极中心发展越来越充分;电极结构的限流作用同外施电压和介质表面电荷一样,对径向位置上不同时刻的放电演化过程起着重要作用。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 多脉冲 增强型电子耦合器件 光放电 径向演化
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大气压氦气介质阻挡斑图放电与辉光放电的转换条件及其演化过程 被引量:5
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作者 郝艳捧 郑彬 刘耀阁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1568-1575,共8页
为研究在大气压氦气中斑图放电与辉光放电的转换,利用高频高压电源进行了大气压氦气介质阻挡放电(DBD)试验。通过测量外加电压与回路电流随时间变化的波形,并利用增强型电荷耦合器件(intensified chargecoupled device,ICCD)相机同时拍... 为研究在大气压氦气中斑图放电与辉光放电的转换,利用高频高压电源进行了大气压氦气介质阻挡放电(DBD)试验。通过测量外加电压与回路电流随时间变化的波形,并利用增强型电荷耦合器件(intensified chargecoupled device,ICCD)相机同时拍摄电极侧面和底面的短时曝光放电图像,研究了斑图放电和辉光放电的放电模式以及2种放电模式的转换规律。研究结果显示:放电起始时放电空间出现斑图放电,每个斑图放电单元经历了由汤森放电向辉光放电的演化过程;放电起始后降低外加电压,可得到稳定的单脉冲辉光放电;升高外加电压,回路电流逐渐变成双脉冲,斑图放电单元面积变小,放电单元数增多,放电逐渐均匀;外加电压升高到回路电流变为3脉冲及以上时放电转化为多脉冲辉光放电。以上结果证明:单个回路电流波形不能用来判断放电的均匀性;随着外加电压的升高,斑图放电向辉光放电的转换过程实质上是局部辉光放电向整体辉光放电的演化过程。 展开更多
关键词 介质阻挡放电(DBD) 斑图放电 辉光放电 放电模式 转换过程 增强型电荷耦合器件(ICCD)
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瞬态光谱法测量环氧丙烷爆轰温度 被引量:1
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作者 李迎 李萍 +2 位作者 肖海波 胡栋 袁长迎 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期490-493,共4页
采用具有像增强功能的光谱探测器——增强型电荷耦合器件ICCD和DG535同步控制器,应用激波管技术和光纤光谱方法,由压力传感器监测爆燃转爆轰的过程,在解决了同步控制,防止误触发等问题后,从爆炸激波管的侧窗拍摄到了环氧丙烷由爆燃转变... 采用具有像增强功能的光谱探测器——增强型电荷耦合器件ICCD和DG535同步控制器,应用激波管技术和光纤光谱方法,由压力传感器监测爆燃转爆轰的过程,在解决了同步控制,防止误触发等问题后,从爆炸激波管的侧窗拍摄到了环氧丙烷由爆燃转变为爆轰时刻的曝光时间为2μs,分辨率达到0·2nm的瞬态发射光谱。对所测光谱进行强度定标后,可直接得到环氧丙烷爆轰时刻的热辐射背景,用黑体辐射公式按照最小二乘法原则对其进行拟合,得到了环氧丙烷的爆轰温度为2416K。此爆轰温度的获得,为进一步分析环氧丙烷爆燃转爆轰过程的微观机理提供了实验数据。 展开更多
关键词 爆轰温度 瞬态发射光谱 增强型电荷耦合器件 环氧丙烷
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基于ICCD的空间微光成像系统成像性能研究 被引量:7
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作者 练敏隆 王世涛 《航天返回与遥感》 2007年第3期6-10,共5页
研究基于像增强型CCD(ICCD)的空间高分辨率微光成像系统的成像性能。通过理论推导及数学仿真的方法,对系统在微光条件下的能量传递、极限分辨力、信噪比以及调制传递函数进行分析计算。研究表明,系统在黎明照度条件下具有较好探测能力,... 研究基于像增强型CCD(ICCD)的空间高分辨率微光成像系统的成像性能。通过理论推导及数学仿真的方法,对系统在微光条件下的能量传递、极限分辨力、信噪比以及调制传递函数进行分析计算。研究表明,系统在黎明照度条件下具有较好探测能力,通过对ICCD器件制冷可以有效提高系统信噪比,实现满月照度的探测成像。 展开更多
关键词 空间微光成像 增强型电荷耦合器件 极限分辨力 信噪比 调制传递函数 航天遥感
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