碳/钛复合薄膜结构二次电子发射规律 被引量：1

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作者 柴雅芳 朱淑凯 +5 位作者 赵亚楠 胡天存 杨晶 何鋆 胡忠强 刘明 《空间电子技术》 2022年第4期93-98,共6页

随着我国航天事业的发展,航天器中搭载的微波部件趋于小型化、集成化,而由此带来的微放电效应愈发显著,如何有效抑制微放电效应已成为当前研究的热点。文章使用磁控溅射技术制备了不同掺杂比例的钛/碳复合薄膜。对薄膜样品进行形貌、拉... 随着我国航天事业的发展,航天器中搭载的微波部件趋于小型化、集成化,而由此带来的微放电效应愈发显著,如何有效抑制微放电效应已成为当前研究的热点。文章使用磁控溅射技术制备了不同掺杂比例的钛/碳复合薄膜。对薄膜样品进行形貌、拉曼光谱及二次电子发射特性的测试分析。结果表明:随着金属钛掺杂比例的提高,薄膜按照柱状结构生长的规律越明显,致密度和平整度越好。结合测试结果及相关理论分析薄膜作用的机理,在碳/钛原子比为0.764时,复合薄膜的最大二次电子发射系数为1.40。碳/钛纳米复合薄膜对微放电效应具有良好的抑制效果,且具有大面积制备及工艺简单等特点。有助于未来有效载荷系统向高功率、高频段、集成化的方向发展。 展开更多

关键词 表面结构 钛/碳基纳米薄膜 微放电效应 二次电子发射系数

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二硫化钼对二次电子倍增效应的抑制作用研究

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作者 程苗苗 朱媛媛 +4 位作者 赵亚楠 胡天存 杨晶 胡忠强 刘明 《空间电子技术》 2022年第4期107-113,共7页

基于镀银铝合金材料的微波部件在高真空及大功率工作时容易产生二次电子倍增效应,引起噪声电平抬高,输出功率下降,导致微波部件失效。有效抑制二次电子倍增效应,对于空间微波部件的正常运行极为重要。二硫化钼不仅具有与石墨烯类似的结... 基于镀银铝合金材料的微波部件在高真空及大功率工作时容易产生二次电子倍增效应,引起噪声电平抬高,输出功率下降,导致微波部件失效。有效抑制二次电子倍增效应,对于空间微波部件的正常运行极为重要。二硫化钼不仅具有与石墨烯类似的结构,而且其带隙可调,具有出色的电学、光学等性能。通过水热法制备了二硫化钼,并将其涂覆在镀银铝合金材料的表面,研究了复合材料的二次电子发射特性。结果表明,合成的二硫化钼具有花瓣状的纳米结构,并可以显著降低镀银铝合金表面的二次电子发射系数至0.63,原因是三维形态的纳米花瓣状二硫化钼可在微波部件表面构建无数个“微陷阱”,使得二次电子被捕获的几率增加,从而降低其逸出材料表面的概率。表面涂覆二硫化钼的镀银铝合金材料可望用于提高大功率微波部件的阈值功率。 展开更多

关键词 二硫化钼 水热法 二次电子产率 纳米花瓣状

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基极触发的雪崩晶体管导通机理 被引量：1

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作者 王欢 乔汉青 +4 位作者 程骏 胡龙 李昕 王翔宇 方旭 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第5期432-441,共10页

为研究基极触发的雪崩晶体管导通机理,建立了雪崩晶体管(n+⁃p⁃n⁃n+掺杂结构)的准三维器件模型和实验测试电路。研究了雪崩晶体管的温度分布特征,导通结束后器件最高温度约为417 K,位于电流通道内n⁃n+边界处。当集电极电压为300 V、基极... 为研究基极触发的雪崩晶体管导通机理,建立了雪崩晶体管(n+⁃p⁃n⁃n+掺杂结构)的准三维器件模型和实验测试电路。研究了雪崩晶体管的温度分布特征,导通结束后器件最高温度约为417 K,位于电流通道内n⁃n+边界处。当集电极电压为300 V、基极触发电压为2.4 V时,仿真和实验获得的脉冲上升时间分别为2.4 ns、2.5 ns,半高宽(FWHM)分别为6.2 ns、5.8 ns,仿真和实验结果基本一致。研究结果表明:高触发脉冲电压幅值会加速晶体管内部电场的重建过程,从而缩短延迟时间,提高晶体管响应速度;负载阻抗会影响器件导通通道尺寸,负载阻抗减小时,电流密度提升,器件通过缩窄通道来提高通道内电流密度,宏观导通电阻降低。 展开更多

关键词 雪崩晶体管 超宽带(UWB)脉冲 雪崩击穿 碰撞电离 物理参数模型

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用于高功率微波器件粒子模拟的三维柱坐标系共形网格生成技术

4

作者 张磊 翁明 +1 位作者 王玥 蒋铭 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期180-186,共7页

基于面向对象的C++语言研制三维柱坐标共形网格生成程序,对束-场互作用器件作共形网格剖分,为粒子模拟算法提供积分线元、面元。通过定义三维柱坐标网格体系如网格步长、网格索引、守护网格层、包围盒等数据,使模型的空间信息能转换成... 基于面向对象的C++语言研制三维柱坐标共形网格生成程序,对束-场互作用器件作共形网格剖分,为粒子模拟算法提供积分线元、面元。通过定义三维柱坐标网格体系如网格步长、网格索引、守护网格层、包围盒等数据,使模型的空间信息能转换成柱坐标网格信息。将轴上网格单元作特殊处理,使粒子模拟算法形式在轴上网格和在非轴上网格上保持一致。利用射线跟踪法得到属于模型子面、模型棱边的离散边界点,接着通过拓扑关系获得模型的顶点,保存上述三类离散边界点的拓扑信息和网格信息。将构建的基础网格元与边界点信息耦合,在离散网格体系中重构模型。用该共形网格剖分技术对相对论磁控管进行剖分,能够识别该磁控管的透明阴极、阳极和谐振腔等结构。 展开更多

关键词 粒子模拟 三维柱坐标 网格剖分 射线跟踪 共形技术

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极化方式对弛豫铁电单晶光学和电学性能的影响

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作者 张斌斌 许岗 +2 位作者 王领航 黄苗苗 尹煜 《西安工业大学学报》 CAS 2024年第1期61-68,共8页

针对传统弛豫铁电晶体透光率的问题,文中选择了三方相结构三元弛豫铁电单晶25PIN 44PMN 31PT,沿[001]方向对晶体进行了常温直流和交流极化,对比并分析了两种极化样品的透光率和介电压电性能。研究结果表明:交流极化后,样品透光率在可见... 针对传统弛豫铁电晶体透光率的问题,文中选择了三方相结构三元弛豫铁电单晶25PIN 44PMN 31PT,沿[001]方向对晶体进行了常温直流和交流极化,对比并分析了两种极化样品的透光率和介电压电性能。研究结果表明:交流极化后,样品透光率在可见光波段达到70%,室温下相对介电常数提高了18%,压电系数和逆压电系数分别提高了9.7%和11%。交流极化可以去除对光产生散射的71°畴壁,提高了材料透光率;交流极化样品中畴的极化旋转更加容易,因而具有更高的介电压电性能。 展开更多

关键词 弛豫铁电单晶 交流极化 透光率 介电压电

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基于砷化镓光电导开关的双极性固态脉冲功率源

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作者 朱章杰 杨迎香 +2 位作者 胡龙 黄嘉 李昕 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期42-50,共9页

设计了一种基于砷化镓(GaAs)光电导开关(PCSS)的双极性固态脉冲功率源。通过对两级脉冲形成线(PFL)结构端反射系数的研究,分析了单极性正、负脉冲以及双极性脉冲产生的波过程,并采用PSpice工具开展电路仿真研究。研究了输入端电阻阻抗... 设计了一种基于砷化镓(GaAs)光电导开关(PCSS)的双极性固态脉冲功率源。通过对两级脉冲形成线(PFL)结构端反射系数的研究,分析了单极性正、负脉冲以及双极性脉冲产生的波过程,并采用PSpice工具开展电路仿真研究。研究了输入端电阻阻抗对脉冲拖尾的影响,提出了脉冲拖尾调制和脉冲宽度调制的方法。基于体结构GaAs PCSS和两级脉冲形成线结构,搭建了电阻隔离的脉冲充电实验平台,采用光路分时触发技术对光电导开关导通时序进行调控。实验结果表明,所研制的双极性固态脉冲功率源在2.5 kV偏压下可产生峰峰值达3.26 kV、脉宽5.6 ns、重复频率1 kHz的双极性纳秒冲激脉冲,验证了将雪崩GaAs PCSS与多级波拓扑结构PFL结合产生双极性纳秒冲激脉冲的可行性。 展开更多

关键词 光电导开关 雪崩模式 双极性 固态 脉冲功率源

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GaN功率开关器件研究现状 被引量：2

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作者 王玮 王宏兴 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第2期99-109,共11页

第三代半导体材料氮化镓(GaN)具有宽禁带、高临界击穿场强、高电子迁移率、高饱和电子漂移速度等优良特性,基于GaN材料的功率开关器件在高速、大功率领域具有广阔的应用前景。概述了GaN功率开关器件的研究现状及最新进展。从材料外延与... 第三代半导体材料氮化镓(GaN)具有宽禁带、高临界击穿场强、高电子迁移率、高饱和电子漂移速度等优良特性,基于GaN材料的功率开关器件在高速、大功率领域具有广阔的应用前景。概述了GaN功率开关器件的研究现状及最新进展。从材料外延与器件结构切入,详细介绍了Si基GaN外延晶圆、自支撑GaN垂直结构场效应晶体管(FET)器件和增强型GaN功率器件的实现方法、结构设计及制备工艺研究等GaN功率器件热门研究方向。讨论了GaN功率开关器件面临的挑战。最后对Si基GaN外延晶圆、增强型GaN功率开关器件产业化等发展趋势进行了分析与展望。 展开更多

关键词 氮化镓(GaN) 功率开关 高电子迁移率晶体管(HEMT) 增强型 动态导通电阻

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回音壁模式光学谐振腔研究进展 被引量：5

8

作者 杨柳 庄永勇 +3 位作者 刘阳 胡庆元 徐卓 魏晓勇 《大学物理》 2021年第5期41-54,共14页

近些年来,回音壁模式光学谐振腔因其超高的品质因数、极小的模式体积,引起了各国学者的广泛关注,在民用以及军用器件方面都发挥了重要的作用.目前,对回音壁模式光学谐振腔的研究主要包括微波光子学,非线性光学以及惯性导航器件等.本文... 近些年来,回音壁模式光学谐振腔因其超高的品质因数、极小的模式体积,引起了各国学者的广泛关注,在民用以及军用器件方面都发挥了重要的作用.目前,对回音壁模式光学谐振腔的研究主要包括微波光子学,非线性光学以及惯性导航器件等.本文对当前各国学者在回音壁模式谐振腔方面的研究情况进行了汇总和总结,将从6个方面对其进行论述:特性参数、材料选择、光耦合、形状、应用以及展望.旨在给出回音壁模式光学谐振腔发展到今天取得的成果、遇到的挑战及今后的发展方向. 展开更多

关键词 回音壁 光学谐振腔 光学品质因数

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锡基钙钛矿太阳能电池研究进展 被引量：7

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作者 李淏淼 董化 +1 位作者 李璟睿 吴朝新 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第4期27-43,共17页

自2009年以来,有机-无机卤化物钙钛矿因其独特的光学和电学性能,在光电材料领域受到了广泛的研究,尤其是Pb基的卤化物钙钛矿太阳能电池,目前光电转换效率高达创纪录的约25.2%,显示出强大的商业化潜力。然而,Pb元素的毒性及因而导致的环... 自2009年以来,有机-无机卤化物钙钛矿因其独特的光学和电学性能,在光电材料领域受到了广泛的研究,尤其是Pb基的卤化物钙钛矿太阳能电池,目前光电转换效率高达创纪录的约25.2%,显示出强大的商业化潜力。然而,Pb元素的毒性及因而导致的环境隐患问题,一直是其产业化过程中的顾虑之一。因此,寻求能替代Pb的环境友好的元素,是一个十分重要的课题。Pb基钙钛矿材料优异的光电特性来源于Pb^(2+)的最外层6s2孤对电子,与Pb元素同主族的Sn元素能够形成三维钙钛矿结构且同样具有惰性5s2外层电子结构,因而是替代Pb的首选。本文系统地介绍了Sn基钙钛矿的光学和电学性质,并从薄膜制备方法和不同的器件结构方面介绍Sn基钙钛矿太阳能电池的最新进展。 展开更多

关键词 Sn基 有机/无机钙钛矿 太阳能电池 成膜方法 器件结构

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关于声学超构材料名词术语的探讨 被引量：6

10

作者 黄唯纯 颜士玲 +12 位作者 李鑫 卢明辉 李勇 王兆宏 张燕妮 吴生提 郭宇春 范强 钱斯文 张和伟 孙亚轩 卢成绪 陈延峰 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-6,20,21,共8页

近30年来,声学超构材料领域的理论与技术不断成熟与完善。以增材制造技术、飞秒激光加工等为代表的各种先进制造技术的发展,为复杂的声学超构材料的数字化设计制造奠定了基础,极大地推动了这类材料的实用化进程。这些发展吸引了学术界... 近30年来,声学超构材料领域的理论与技术不断成熟与完善。以增材制造技术、飞秒激光加工等为代表的各种先进制造技术的发展,为复杂的声学超构材料的数字化设计制造奠定了基础,极大地推动了这类材料的实用化进程。这些发展吸引了学术界和产业界对声学超构材料的极大关注,因此,研讨声学超构材料领域的一些基本术语和概念,以方便学术界、研究机构和企业界之间的交流、沟通和讨论是十分必要的。从基础研究的科学概念出发,探讨了声学超构材料的定义、分类及其标准、研究手段与应用方向等有关声学超构材料的名词与术语,希望能够为建立声学超构材料有关技术标准提供一些有益的建议,供有兴趣的专家参考。 展开更多

关键词 声学超构材料 定义 分类标准 研究手段 方法论 应用方向

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局域共振型五模超构材料的低频声波调控方法 被引量：2

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作者 蔡成欣 宁博 +4 位作者 周路人 梁俊燕 秦瑶 楚杨阳 王兆宏 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期34-47,21,共15页

五模超构材料是一类具有固体结构与"流体"特性的人工微结构,由于较好的压缩波与剪切波的解耦合能力、较低的填充率、丰富的晶格构型及可调参数较多等特点,在声波/弹性波隐身衣、声学波导、声学超构表面等声波调控领域具有潜... 五模超构材料是一类具有固体结构与"流体"特性的人工微结构,由于较好的压缩波与剪切波的解耦合能力、较低的填充率、丰富的晶格构型及可调参数较多等特点,在声波/弹性波隐身衣、声学波导、声学超构表面等声波调控领域具有潜在应用。由单质材料组成的五模超构材料可以被看作是布拉格散射型的声子晶体,其工作频率在高频波段,而目前针对低频声波调控的五模超构材料的研究还比较少。从3个部分介绍局域共振型五模超构材料的低频声波调控方法和研究进展:首先,对五模超构材料的基本概念及国内外研究现状进行介绍;其次,对两种局域共振型五模超构材料的设计及数值计算过程、能带结构及带隙调控方法进行介绍;最后,对五模超构材料的样件加工技术及测试手段进行介绍,并对局域共振型五模超构材料研究中亟待解决的科学及工程问题进行总结及展望,期望为后续五模超构材料在低频声波控制领域的研究及工程应用提供参考。 展开更多

关键词 五模超构材料 局域共振 低频声波 有限元方法 复合材料 人工增材制造

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基于Bragg光栅的超高消光比SOI波导偏振器设计 被引量：1

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作者 毛玉政 陈亚婧 朱京平 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期392-398,共7页

波导偏振器是片上集成相干光学系统中的关键器件之一,超高消光比、低损耗、紧凑型波导偏振器的设计一直是研究的热点。基于绝缘体上硅平台的倾斜Bragg光栅被用于实现超高消光比波导偏振器结构。利用一维光子晶体能带理论分别计算TE和TM... 波导偏振器是片上集成相干光学系统中的关键器件之一,超高消光比、低损耗、紧凑型波导偏振器的设计一直是研究的热点。基于绝缘体上硅平台的倾斜Bragg光栅被用于实现超高消光比波导偏振器结构。利用一维光子晶体能带理论分别计算TE和TM模式光的能带结构分布,选择TE模式禁带与TM导带重叠带隙设计光栅,可实现TM模式低损传输,而TE模式被Bragg光栅高效反射,从而产生超高偏振消光比。3D FDTD仿真表明:16μm倾斜Bragg光栅波导偏振器可在中心波长1550 nm附近70 nm的带宽内,实现大于37 dB的超高消光比,器件的损耗小于0.64 dB;进一步增加光栅周期数,当长度为25μm时,消光比可提高至46 dB。Bragg光栅倾斜角与刻蚀宽度偏差仿真表明:设计的结构加工误差容限较大,同时该结构仅需一次曝光刻蚀,工艺流程简单。 展开更多

关键词 偏振器 BRAGG光栅 一维光子晶体 SOI波导

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声学超表面及其声波调控特性研究

13

作者 楚杨阳 王兆宏 蔡成欣 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期48-56,21,共10页

声学超材料作为近年来研究的一个新兴领域,极大地拓宽了声学材料在各个领域的应用,声学超表面作为声学超材料的一个分支,近几年也受到了国内外研究者的广泛关注。声学超表面是一种由超材料结构单元阵列构成的基于亚波长尺寸的新型声学... 声学超材料作为近年来研究的一个新兴领域,极大地拓宽了声学材料在各个领域的应用,声学超表面作为声学超材料的一个分支,近几年也受到了国内外研究者的广泛关注。声学超表面是一种由超材料结构单元阵列构成的基于亚波长尺寸的新型声学超材料,能够利用广义Snell定理实现对反射声波或透射声波的定向调控,具有利用亚波长厚度调控声波的独特优势。由于其具有结构简单、物理特性丰富独特、对声波灵活有效调控等特点,成为了超材料研究中的热点课题。从超表面的概念出发,以折叠空间型超表面、五模式超表面、非结构化超表面为基础,详细介绍了几种常见结构单元的设计方法,及其对声波调控的物理机制,实现诸如负折射、声聚焦及声非对称传输等功能。此外,简略探讨了声学超表面有待解决的问题,以期为后续研究提供参考。 展开更多

关键词 声学超表面 折叠空间型超表面 五模式超表面 非结构化超表面 声波调控

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MXenes胶体氧化的调控策略及其对超级电容器性能的影响

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作者 郭铁柱 周迪 张传芳 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1165-1174,共10页

超级电容器作为能量存储器件,因具有较快的充放电速率、较高的功率密度和长的循环寿命等特点被广泛研究。MXenes因具有高电导率、高电化学活性、易成膜和亲水性等特点而被广泛应用在超级电容器领域,并展示了出色的储能性能。然而其面临... 超级电容器作为能量存储器件,因具有较快的充放电速率、较高的功率密度和长的循环寿命等特点被广泛研究。MXenes因具有高电导率、高电化学活性、易成膜和亲水性等特点而被广泛应用在超级电容器领域,并展示了出色的储能性能。然而其面临着环境敏感、易氧化降解等严峻挑战,生成几乎没有电容量贡献的TiO_(2)等产物,严重阻碍了MXenes基超级电容器的发展。探索MXenes胶体稳定性的优化策略,并实现其稳定性的选择性调控,对提升MXenes在超级电容器及其他不同应用场合的性能具有重要的现实意义。为此本文简要总结了抑制MXenes氧化的策略,提出了稳定性选择性调控的总体方案,探讨了选择性调控对超级电容器性能的影响机制,为制备高性能MXenes基超级电容器提供思路。 展开更多

关键词 MXenes 稳定性 超级电容器 氧化动力学

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