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功率AlGaN/GaN HEMT缓冲层设计和耐压新结构

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功率AlGaN/GaN HEMT缓冲层设计和耐压新结构

作者：尹江龙电子科技大学

学位级别：硕士

GaN材料是近20年来发展非常迅速的第三代半导体材料。GaN材料具有禁带宽度大、临界击穿电场高、饱和速度大、导热性好、耐高温以及耐腐蚀等优良的电学性能而被认为其适合应用在高频、大功率场合。 AlGaN/GaN HEMT器件是以GaN材料为基础... 详细信息

GaN材料是近20年来发展非常迅速的第三代半导体材料。GaN材料具有禁带宽度大、临界击穿电场高、饱和速度大、导热性好、耐高温以及耐腐蚀等优良的电学性能而被认为其适合应用在高频、大功率场合。 AlGaN/GaN HEMT器件是以GaN材料为基础的一种异质结器件，由于GaN材料和AlGaN材料自身的自发极化和压电极化效应，使AlGaN/GaN HEMT器件即使在不掺杂的情况下也会有高浓度的2DEG。与Si基器件和GaAs基器件相比较，AlGaN/GaN HEMT器件具有很高的功率密度。尽管AlGaN/GaN HEMT器件具有以上许多优点，但到目前为止，其击穿电压仍然远低于其理论值，针对这种情况，本论文对以下几个方面进行了研究：（1）基于RESURF理论，对AlGaN/GaN HEMT器件的RESURF技术进行了详细的研究，发现随着栅漏间距增加，缓冲层中p型杂质浓度略有增加，否则器件击穿电压在Lgd>20μm后将趋于饱和。经过优化的AlGaN/GaN HEMT器件击穿电压一直保持1.6MV/cm的斜率增长，当栅漏间距达到80μm时，器件击穿电压也没有饱和。对比经过优化和未经过优化的AlGaN/GaN HEMT器件的击穿电压和导通电阻发现，当Lgd=80μm时，击穿电压增加了5倍，而导通电阻仅增加9.1%。（2）对AlGaN/GaN HEMT器件的一些新结构进行了细致的研究，包括在缓冲层中引入纵向pn结，栅极右端的沟道中掺入P+区域以及势垒层中引入SuperJunction（SJ）结构。其中缓冲层中引入纵向pn结又称为pn结复合缓冲层，其原理是耗尽后的pn结在缓冲层中产生一系列的量子势阱，进入势阱后的电子需要额外的能量才能逃离势阱，从而达到减小器件漏电流的目的。栅极右端的沟道中掺入P+区域是为了在栅极右端引入固定负电荷，终止从漏极发出的电力线，达到提高器件击穿电压的目的。

关键词： AlGaN/GaN HEMT RESURF技术 pn结复合缓冲层击穿电压

微孔碳球和氮化硼的合成及其在丙烷脱氢反应中的应用

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微孔碳球和氮化硼的合成及其在丙烷脱氢反应中的应用

作者：尹江龙上海师范大学

学位级别：硕士

聚丙烯、聚丙烯腈、丙烯醛及丙烯酸等的快速发展,极大地促进了全球丙烯需求量的快速增长。由低碳烷烃丙烷高效转化为丙烯不仅可以加速燃料气的开发利用,而且还可以减轻化学工业对石油资源的过度依赖。碳材料为传统的非金属催化剂,由于... 详细信息

聚丙烯、聚丙烯腈、丙烯醛及丙烯酸等的快速发展,极大地促进了全球丙烯需求量的快速增长。由低碳烷烃丙烷高效转化为丙烯不仅可以加速燃料气的开发利用,而且还可以减轻化学工业对石油资源的过度依赖。碳材料为传统的非金属催化剂,由于其独特的组成与结构、较大的比表面积、有序的孔径分布和高的热力学稳定性,在催化领域具有重要的应用价值,成为金属催化剂的最佳替代品。众多文献表明,非金属碳催化剂中的亲核氧物种O及碳表面的醌羰基C=O是烷烃脱氢制备烯烃的活性位点,而亲电的氧物种O、O等则是造成烷烃过度氧化的根源。本文通过对微孔碳材料和非金属氮化硼材料进行改性,将其应用于丙烷脱氢反应,探究脱氢性能。主要包括以下几个方面:(1)以F127为模板剂,氢氧化钠为催化剂,在低温水热的条件下催化苯酚和甲醛的聚合得到微孔碳球。利用三种不同的磷源对微孔碳进行改性。改性后的碳催化剂中,磷酸三乙酯改性后的微孔碳具有最好的催化活性,丙烷转化率为32%,丙烯选择性为87%。而磷酸改性的微孔碳的催化能力相比微孔碳的催化活性有所下降。由于磷源的不同,最终影响了碳材料的石墨化程度和材料中羰基基团的数量,进而导致不同的催化活性。(2)采用三聚氰胺和硼酸为原材料,通过高温裂解的方法合成六方氮化硼。由吸附脱附等温线知道,所合成的材料为介孔材料,焙烧温度的不同导致材料具有无序多孔块状和薄片状结构。氮化硼催化剂的比表面积最高可达210 m/g,最低为42 m/g。当用在丙烷氧化脱氢时,氮化硼表现出很好的催化活性和反应稳定性。在7 h的反应时间里,丙烯的最高收率为27%,当丙烷的转化率为25%时,丙烯的选择性高达77%。这为实现丙烷氧化脱氢的深入研究提供了基础。(3)将碳元素引入到氮化硼的骨架中,可以提高氮化硼的催化活性。以葡萄糖为碳前驱体,利用原位高温裂解合成的方法制备碳掺杂的氮化硼材料。碳的引入可以增加活性位点,并产生新的结构,进而增强材料的催化性能。这种三元材料对丙烷氧化脱氢表现出很好的催化协同性能。研究发现,在7 h的反应时间里,丙烯的收率最高可以达到31%,丙烷的转化率最高可以达到55%,但其选择性只有60%。说明碳元素的掺杂能够与氮化硼产生协同作用,提高其在丙烷氧化脱氢的能力。

关键词：丙烷脱氢非金属催化微孔碳氮化硼焙烧温度

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掺铕铽钨酸锶荧光粉的制备与发光性质分析

人工晶体学报 2014年第8期43卷 2047-2051页

作者：杨丽霞尹江龙宣亚文刘春霞武文周口师范学院化学系周口466001 周口师范学院稀土功能材料及应用重点实验室周口466001

通过化学共沉淀法制备了Sr0.95WO4∶xEu3+∶(0.05-x)Tb3+荧光粉。采用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对样品材料的结构、形貌和发光性能进行了表征。分别讨论了在不同反应温度下及稀土离子Eu3+和Tb3+共掺比例变化对荧光... 详细信息

通过化学共沉淀法制备了Sr0.95WO4∶xEu3+∶(0.05-x)Tb3+荧光粉。采用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对样品材料的结构、形貌和发光性能进行了表征。分别讨论了在不同反应温度下及稀土离子Eu3+和Tb3+共掺比例变化对荧光粉的发光性能和形貌的影响。结果表明:所得SrWO4∶xEu3+∶(0.05-x)Tb3+样品是由无规则棒组成的发光材料,它们在800℃时,发光性能最好;样品在223 nm紫外光的激发下,在543 nm和614 nm处,呈现出两个主要发光中心,分别归属于5D4→7F5和5D0→7F2跃迁,说明稀土离子Eu3+和Tb3+具有良好的发光性能,同时随着Eu3+和Tb3+掺杂比例的改变,荧光体的发光色度也在不断改变。

关键词：共沉淀法 Sr0.95WO4∶xEu3+∶(0.05-x)Tb3+ 光致发光

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掺铽钼酸镉荧光粉的制备与光谱性质

人工晶体学报 2013年第8期42卷 1664-1667页

作者：武文宣亚文尹江龙刘磊陈巧飞刘梦云周口师范学院化学系周口466001 周口师范学院稀土功能材料及应用重点实验室周口466001

以Cd(NO3)2·4H2O和Na2MoO4·2H2O为原料,采用沉淀法制备Tb3+离子掺杂的CdMoO4微纳米颗粒。在600℃下,分别对样品保温1 h、3 h,通过X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)、荧光光谱分析(PL)对样品进行了表征。结果表明... 详细信息

以Cd(NO3)2·4H2O和Na2MoO4·2H2O为原料,采用沉淀法制备Tb3+离子掺杂的CdMoO4微纳米颗粒。在600℃下,分别对样品保温1 h、3 h,通过X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)、荧光光谱分析(PL)对样品进行了表征。结果表明,产物为纯白钨矿型纯四方相CdMoO4,在1650 cm-1、1376 cm-1、756 cm-1处的特征吸收峰对应于[MoO4]2-四面体中Mo-O键的反对称伸缩振动,在3500~3300 cm-1和430 cm-1处出现明显的红外特征吸收带,可能是CdMoO4∶Tb3+吸附水羟基弯曲振动而引起的。在310 nm激发下,CdMoO4∶Tb3+,主峰都位于547.5 nm处,484 nm、547.5 nm、611.5 nm分别对应于Tb3+的5D4-7F6、5D4-7F5、5D4-7F3的跃迁。

关键词： CdMoO4 荧光光谱吸收带

SrZn(WO_4)_2∶Tb^(3+),Ce^(3+)绿色荧光粉的制备及发光性能研究

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光谱学与光谱分析 2014年第1期34卷 43-46页

作者：武文尹江龙宣亚文张新磊刘春霞王振领周口师范学院化学系河南周口466001 周口师范学院稀土功能材料及应用重点实验室河南周口466001

通过化学共沉淀法制备了适合近紫外激发的SrZn1-x(WO4)2∶xTb3+∶yCe3+系列绿色荧光粉。利用X射线衍射(XRD)分析了不同掺杂比例对样品物相的影响。采用荧光光谱(PL)对样品的激发光谱和发射光谱进行了表征。分别讨论了稀土Tb3+单掺及Ce3+... 详细信息

通过化学共沉淀法制备了适合近紫外激发的SrZn1-x(WO4)2∶xTb3+∶yCe3+系列绿色荧光粉。利用X射线衍射(XRD)分析了不同掺杂比例对样品物相的影响。采用荧光光谱(PL)对样品的激发光谱和发射光谱进行了表征。分别讨论了稀土Tb3+单掺及Ce3+和Tb3+共掺对样品发光性能的影响。XRD分析表明:样品的主衍射峰与标准卡片(JCPDS 08-0490和JCPDS 15-0774)的衍射峰基本一致,说明单掺和共掺稀土离子均未改变基质晶格结构。在样品的激发光谱中,223nm为主激发峰,属于Tb3+的7F—7 D自旋允许跃迁。在223nm的紫外光激发下,样品发射光谱主发射峰位置在543nm,归属于Tb3+的5 D4→7 F5跃迁。当Ce3+和Tb3+共掺时,峰型和位置变化不大,Ce3+和Tb3+掺杂摩尔分数比为0.02∶0.06时,发光强度得到很大提高,说明Ce3+和Tb3+之间存在着能量传递。

关键词：沉淀法共掺杂光致发光

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干旱胁迫对箭叶淫羊藿的影响

中草药 2002年第6期33卷 554-557页

作者：石进校尹江龙刘应迪陈军张可红吉首大学生命科学与化学学院湖南吉首416000

目的　研究干旱胁迫对箭叶淫羊藿的影响及其抗旱性。方法　采用分光光度法测定干旱胁迫中植物叶内过氧化物酶 (POD) ,超氧化物歧化酶 (SOD)活性和丙二醛 (MDA)含量。结果　随干旱胁迫的增强 ,叶内 POD活性和 MDA含量上升 ,而 SOD活性在 ... 详细信息

目的　研究干旱胁迫对箭叶淫羊藿的影响及其抗旱性。方法　采用分光光度法测定干旱胁迫中植物叶内过氧化物酶 (POD) ,超氧化物歧化酶 (SOD)活性和丙二醛 (MDA)含量。结果　随干旱胁迫的增强 ,叶内 POD活性和 MDA含量上升 ,而 SOD活性在 12 d内上升 ,12 d后活性下降。结论　箭叶淫羊藿具有一定的抗旱性 ,栽培一年以上的植株较当年栽培植株抗旱性强。

关键词：干旱胁迫箭叶淫羊藿 POD SOD MDA

稀土离子掺杂硼酸钙发光材料的合成与光谱性质

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化工新型材料 2014年第10期42卷 155-157页

作者：武文宣亚文王小桐尹江龙陈巧飞张祎孙彦赵地周口师范学院化学系周口466001 周口师范学院稀土功能材料及应用重点实验室周口466001

以硼砂和氯化钙为原料,主要采用化学共沉淀法成功合成了稀土离子Eu3+、Tb3+掺杂的硼酸钙发光材料。通过X射线衍射、荧光光谱对样品物相和发光性能进行了表征。探究了不同的实验条件(即不同煅烧温度、稀土离子浓度)对其发光性能的影响,... 详细信息

以硼砂和氯化钙为原料,主要采用化学共沉淀法成功合成了稀土离子Eu3+、Tb3+掺杂的硼酸钙发光材料。通过X射线衍射、荧光光谱对样品物相和发光性能进行了表征。探究了不同的实验条件(即不同煅烧温度、稀土离子浓度)对其发光性能的影响,样品的激发光谱表明,在800℃时,CaB2O4∶Tb3+的发光能力最强;掺杂稀土Tb3+离子的发光材料在5%时发光性能最强。在221nm紫外光激发下,样品在612nm和543nm处有Eu3+和Tb3+离子明显的特征发射峰,而且掺杂Eu3+离子的发光材料的发光性能随着Eu3+浓度的增加而增强。

关键词：发光材料硼酸钙稀土离子荧光

铽掺杂氟化铈微纳米材料的水热合成与荧光性质

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化工新型材料 2013年第7期41卷 142-144页

作者：武文宣亚文尹江龙陈巧飞张祎孙彦赵地周口师范学院化学系周口466001 周口师范学院稀土功能材料及应用重点实验室周口466001

以氯化铈和氟化钠为原料制备铽掺杂的氟化铈纳米颗粒,采用水热法,在不同保温时间下制得3种样品。通过X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光谱仪(UV)、荧光光谱仪(PL)对样品进行表征。XRD分析结果表明:制备的CeF3:Tb3+... 详细信息

以氯化铈和氟化钠为原料制备铽掺杂的氟化铈纳米颗粒,采用水热法,在不同保温时间下制得3种样品。通过X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光谱仪(UV)、荧光光谱仪(PL)对样品进行表征。XRD分析结果表明:制备的CeF3:Tb3+纳米颗粒为六方晶系结构,SEM证实不同的保温时间,样品的形貌差别较大。在310nm的光激发下,350nm处宽而强的发射峰对应三价Ce3+离子的特征发射峰,位于540nm处来源于Tb3+离子的特征发射(5 D4-7F5),在482nm处的发射峰对应于Tb3+离子的5 D4-7F6的跃迁。

关键词：稀土氟化物纳米材料水热法

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一种用于电源管理的高性能电荷泵

微电子学 2012年第6期42卷 796-799页

作者：郑志威张新川尹江龙于奇宁宁王向展电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都610054

设计了一种用于电源管理的高性能交叉耦合电荷泵。与传统的Dickson电荷泵相比,该电荷泵不受阈值压降影响,电压输入范围大;同时,开关管采用最大过驱动电压,极大地减小了传导损耗。HSPICE仿真结果表明,当输入电压为5V、时钟频率为50 MHz时... 详细信息

设计了一种用于电源管理的高性能交叉耦合电荷泵。与传统的Dickson电荷泵相比,该电荷泵不受阈值压降影响,电压输入范围大;同时,开关管采用最大过驱动电压,极大地减小了传导损耗。HSPICE仿真结果表明,当输入电压为5V、时钟频率为50 MHz时,最大效率达到96.3%,在空载条件下,升压效率高达99%。负载电流在10～120μA范围内,输出电压只有1.55V的变化,具备较强的电流驱动能力。

关键词：交叉耦合电荷泵 Dickson结构效率电源管理