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控制技术在GaN薄膜生长过程中的应用

控制技术在GaN薄膜生长过程中的应用

作者：王知学大连理工大学

学位级别：硕士

以GaN为主的Ⅲ-Ⅴ族氮化物是近年来光电子材料领域研究的热门课题。它具有宽直接带隙、热导率高、抗辐射能力强等特性，是最有潜力的高温半导体材料。我室在 1995年初设计研制成功国内第一台先进的ECR辅助MOCVD装置（见图2-1）。并从19... 详细信息

以GaN为主的Ⅲ-Ⅴ族氮化物是近年来光电子材料领域研究的热门课题。它具有宽直接带隙、热导率高、抗辐射能力强等特性，是最有潜力的高温半导体材料。我室在 1995年初设计研制成功国内第一台先进的ECR辅助MOCVD装置（见图2-1）。并从1995 年下半年起，先后在蓝宝石、Si和GaAs衬底上低温（≤600℃）生长出六方GaN单晶薄膜。接着又在GaAs衬底上生长出纯立方GaN薄膜。但实验装置存在一个重要的问题就是实验过程中大部分操作要靠手动来完成，误操作和偶然因素的引入大大的影响了实验的精度和实验的可重复性。作者在对实验装置和加工工艺进行深入的了解后，利用现代计算机控制技术，为本装置设计了一套自动控制系统，并为系统编制了监控软件。从而使大部分靠手动来完成的工作转变成自动控制，以确保实验精度和试验的可重复性。控制系统的功能包括以下几点： 1、各种参数的设定（包括流量、温度、时间） 2、各种参数的检测（包括流量、温度、真空度、时间） 3、实验过程中状态的自动切换。 4、报警和提示。其主要目的有两个： 1、减少实验过程中因手动操作引入的偶然因素和误操作、提高实验精度和实验的可重复性。 2、记录实验过程中各参数的变化，用于实验结果的分析。 3、尽量减少操作人员在有害操作环境中的滞留时间。

关键词：控制技术 GaN 薄膜生长生长过程

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汽车嵌入式计算平台的设计

电子技术应用 2006年第7期32卷 49-51页

作者：艾云峰乔昕王知学中国科学院自动化研究所复杂系统与智能科学重点实验室北京100080

对汽车嵌入式计算平台的硬件和软件体系结构进行了分析及设计。

关键词：汽车计算平台 Telematics CAN/LIN 汽车网络

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GaN生长工艺流程实时监控系统

大连理工大学学报 2001年第6期41卷 701-706页

作者：王三胜顾彪徐茵王知学杨大智大连理工大学电气工程与应用电子技术系辽宁大连116024 大连理工大学材料工程系辽宁大连116024

分析了在 ECR-MOCVD装置上外延生长 Ga N单晶薄膜的工艺过程特点和在此过程中影响 Ga N结晶质量的主要因素 .在此基础上 ,设计了一套由 80 C31单片机为核心的光电隔离电路和 PC机组成的两级系统 ,用于 Ga N薄膜外延生长的工艺流程监控 ... 详细信息

分析了在 ECR-MOCVD装置上外延生长 Ga N单晶薄膜的工艺过程特点和在此过程中影响 Ga N结晶质量的主要因素 .在此基础上 ,设计了一套由 80 C31单片机为核心的光电隔离电路和 PC机组成的两级系统 ,用于 Ga N薄膜外延生长的工艺流程监控 .并提出了一种合适的工艺流程监控策略 ,阐述了如何从软件上确保工艺流程的连续可靠运行 .实践证明 ,软硬件系统设计合理、抗干扰措施完善 ,很好地保证了工艺流程的连续可靠运行 ,实验数据的可靠性和工艺流程的可重复性也大大提高 ,并对类似系统的工艺过程自动化设计具有一定的指导借鉴意义 .

关键词：半导体工艺 ECR-MOCVD 外延生长实时监控光电隔离氮化镓 GaN

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基于边缘分布函数的车道标识线识别方法

计算机应用 2010年第4期30卷 974-976页

作者：闫旭琴吴晓兵车晓波张云王知学山东省科学院自动化研究所汽车电子技术重点实验室济南250014

为了得到较理想的车道标识线的边缘,考虑车道标识线的方向特性,提出一种基于边缘分布函数(EDF)的图像预处理方法。将图像分区处理,在对图像中的噪声特性进行EDF分析的基础上,对处理区域作如下处理:首先将梯度角量化为4-方向,去除与车道... 详细信息

为了得到较理想的车道标识线的边缘,考虑车道标识线的方向特性,提出一种基于边缘分布函数(EDF)的图像预处理方法。将图像分区处理,在对图像中的噪声特性进行EDF分析的基础上,对处理区域作如下处理:首先将梯度角量化为4-方向,去除与车道标识线方向不一致的噪声,得到边缘图像;然后利用EDF对边缘图像滤波,确定车道标识线角度初值;最后应用Hough变换定位出车道标识线。实验结果表明,该方法能够更加有效地强化车道标识线信息,去除噪声,具有较好的鲁棒性和实时性。

关键词：车道标识线识别边缘分布函数 4-方向梯度角 Hough变换梯度算子梯度幅值梯度方向

基于B／S和C／S架构的嵌入式远程监控系统

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仪表技术与传感器 2008年第10期 39-41页

作者：刘媛张伟王知学山东省科学院自动化研究所山东济南250014 兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州730050

通过分析B/S架构和C/S架构的技术特点,针对传统远程监控系统数据传输效率和稳定性问题,提出一种基于B/S和C/S架构的嵌入式远程监控系统。在设计了系统的体系结构后,详细论述了B/S和C/S架构的软件设计。采用以B/S为主、C/S为辅的嵌入式... 详细信息

通过分析B/S架构和C/S架构的技术特点,针对传统远程监控系统数据传输效率和稳定性问题,提出一种基于B/S和C/S架构的嵌入式远程监控系统。在设计了系统的体系结构后,详细论述了B/S和C/S架构的软件设计。采用以B/S为主、C/S为辅的嵌入式远程监控系统,既运行稳定,操作简单,又可以加快网络的传输速度,提高系统的可靠性。该系统在工业控制等场合有着广泛的应用前景。

关键词： B/S架构 C/S架构远程监控系统嵌入式系统

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GaN生长工艺流程实时监控系统

半导体技术 2002年第1期27卷 65-69,73页

作者：王三胜顾彪徐茵王知学杨大智大连理工大学电气工程与应用电子技术系辽宁大连116024 大连理工大学材料科学与工程系辽宁大连116024

分析了在ECR-MOCVD装置上外延生长GaN单晶薄膜的工艺过程特点和在此过程中影响GaN结晶质量的主要因素。在此基础上,设计了一套以80C31单片机为核心的光电隔离电路和PC机组成的两级系统,用于GaN薄膜外延生长的工艺流程监控,并提出了一种... 详细信息

分析了在ECR-MOCVD装置上外延生长GaN单晶薄膜的工艺过程特点和在此过程中影响GaN结晶质量的主要因素。在此基础上,设计了一套以80C31单片机为核心的光电隔离电路和PC机组成的两级系统,用于GaN薄膜外延生长的工艺流程监控,并提出了一种合适的工艺流程监控策略。

关键词：外延生长实时监控光电隔离氮化镓

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电动角磨机用开关磁阻电机驱动系统设计

电机与控制应用 2017年第3期44卷 66-70页

作者：张云王知学付东山赵波山东省科学院自动化研究所山东省汽车电子技术重点实验室山东济南250014 山东大学电气工程学院山东济南250061

设计了电动角磨机用开关磁阻电机驱动系统。首先,根据电动角磨机的应用特点,设计了两相开关磁阻电机的基本结构,通过电磁仿真优化计算,确定了电机的各项参数;然后,根据电机的结构特点,给出了线性化的电机模型,并给出了电感及转矩的计算... 详细信息

设计了电动角磨机用开关磁阻电机驱动系统。首先,根据电动角磨机的应用特点,设计了两相开关磁阻电机的基本结构,通过电磁仿真优化计算,确定了电机的各项参数;然后,根据电机的结构特点,给出了线性化的电机模型,并给出了电感及转矩的计算公式;接着,给出了电机的合成转矩模型,设计了低速控制方法,满足电机快速起动要求,并给出了电机高速运行时的效率优化方法及控制策略;最后,通过试验测试了设计的驱动系统。

关键词：电动角磨机两相开关磁阻电机电机控制

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GaN生长工艺流程实时监控系统

微电子学与计算机 2002年第1期19卷 60-64页

作者：王三胜顾彪徐茵王知学杨大智大连理工大学大连116024

文章分析了在ECR-MOCVD装置上外延生长GaN单晶薄膜的工艺过程特点和在此过程中影响GaN结晶质量的主要因素。在此基础上,设计了一套由80C31单片机为核心的光电隔离电路和PC机组成的两级系统,用于GaN薄膜外延生长的工艺流程监控,并提出了... 详细信息

文章分析了在ECR-MOCVD装置上外延生长GaN单晶薄膜的工艺过程特点和在此过程中影响GaN结晶质量的主要因素。在此基础上,设计了一套由80C31单片机为核心的光电隔离电路和PC机组成的两级系统,用于GaN薄膜外延生长的工艺流程监控,并提出了一种合适的工艺流程监控策略。

关键词： ECR-MOCVD 外延生长 GaN 半导体材料工艺流程实时监控系统

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基于HCAC和MWFN的小目标检测算法

电光与控制 2024年第9期31卷 31-37页

作者：朱高峰王知学朱凤华熊刚山东交通学院轨道交通学院济南250000 中国科学院自动化研究所北京100000

无人机检测在各个领域都发挥着关键作用。从无人机的角度来看,目标的大小、不同的背景干扰以及光照等因素都会对检测效果产生影响,导致目标漏检、误检的现象。针对此问题,提出一种小目标检测算法。首先,采用注意力机制和卷积混合控制(HC... 详细信息

无人机检测在各个领域都发挥着关键作用。从无人机的角度来看,目标的大小、不同的背景干扰以及光照等因素都会对检测效果产生影响,导致目标漏检、误检的现象。针对此问题,提出一种小目标检测算法。首先,采用注意力机制和卷积混合控制(HCAC)模块来有效提取不同尺度、方向和形状目标的上下文细节信息,同时通过相对位置编码将目标与位置信息相关联;其次,针对小目标尺寸小的特点,引入高分辨率探测分支,剪枝大目标检测头及其冗余的网络层,采用多层级加权特征融合网络(MWFN)进行多维度融合;最后,将WIoU损失作为边界框回归损失,结合动态非单调聚焦机制,评估锚框的质量,以便检测器可以处理不同质量的锚框,提高整体性能。在无人机航拍数据集VisDrone2019上进行实验,结果显示,所提算法较基础算法准确率和mAP分别提高了9.0和9.8个百分点,具有更好的检测效果。

关键词：目标检测深度学习无人机注意力机制

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