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双掺稀土离子的上转换氟氧玻璃的制备与表征

双掺稀土离子的上转换氟氧玻璃的制备与表征

作者：梁海莲长春理工大学

学位级别：硕士

本文采用熔融法制备了双掺Yb／Er氟氧锗酸盐玻璃、双掺Yb／Ho氟氧硅酸盐玻璃及双掺Yb，Ho氟氧硼酸盐上转换微晶玻璃。确定了三种玻璃的最佳配方，系统地探讨了三种上转换玻璃的制备工艺，确定了熔化温度及时间、退火温度及时间以及玻璃... 详细信息

本文采用熔融法制备了双掺Yb／Er氟氧锗酸盐玻璃、双掺Yb／Ho氟氧硅酸盐玻璃及双掺Yb，Ho氟氧硼酸盐上转换微晶玻璃。确定了三种玻璃的最佳配方，系统地探讨了三种上转换玻璃的制备工艺，确定了熔化温度及时间、退火温度及时间以及玻璃微晶化处理条件。通过发射光谱、吸收光谱、透射光谱、拉曼光谱、TG-DTA、XRD和折射率等手段对上转换玻璃进行了表征，详细研究了不同泵浦功率与发光强度的关系;讨论了稀土离子的基态吸收、激发态吸收以及稀土离子之间的能量传递的关系，建立了相关的上转换机制模型。用980nm半导体激光器激发三种样品均得到了较强的发射峰值。

关键词：稀土,上转换,氟氧玻璃,Yb3+/Er3+,Yb3+/Ho3+

Yb^(3+)和Er^(3+)双掺氟氧玻璃的制备与荧光特性的研究

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中国激光 2005年第2期32卷 274-276页

作者：杨魁胜孙浩梁海莲张希艳长春理工大学材料与化工学院吉林长春130022

　为了提高上转换玻璃在蓝绿波段的发光效率,以期望实现蓝绿波段的短波长激光器,以 45PbF2+45GeO2+10WO3 为基质组份,双掺Yb3+和Er3+稀土离子,采用熔融技术,退火温度为 380℃,恒温 4 h以上,制得样品。用V 棱镜测得基质折射率为1 .517,... 详细信息

　为了提高上转换玻璃在蓝绿波段的发光效率,以期望实现蓝绿波段的短波长激光器,以 45PbF2+45GeO2+10WO3 为基质组份,双掺Yb3+和Er3+稀土离子,采用熔融技术,退火温度为 380℃,恒温 4 h以上,制得样品。用V 棱镜测得基质折射率为1 .517,样品折射率为1 .65。同时利用紫外可见红外光谱仪在0 .35~2. 5μm的波长范围内测试得到样品的透过率,发现基质玻璃在可见与近红外的透过率大于 73%,而掺入 Er3+/Yb3+ 的上转换玻璃透过率大于50%,并且有稀土离子的特征吸收峰。用日本生产的Hitachi F 4500荧光光度计,激发波长为980 nm,观测激发光谱,样品在545 nm处有一较强的发光峰,在650 nm处有一个相对弱的发光峰。

关键词：材料氟氧玻璃熔融法光谱

ESD应力下改进型SCR器件设计与漏电特性优化

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西安电子科技大学学报 2018年第6期45卷 118-122页

作者：刘湖云梁海莲顾晓峰马艺珂王鑫江南大学物联网技术应用教育部工程研究中心江苏无锡214122

为探讨片上集成电路静电放电防护的易闩锁与漏电软失效问题,设计了一种内嵌MOS结构的N跨桥可控硅器件.传输线脉冲测试结果表明:与传统N跨桥改进型可控硅相比,该器件的电压回滞幅度减小了约28.6%.然而,当作用于该器件的瞬态电流从2.0A增... 详细信息

为探讨片上集成电路静电放电防护的易闩锁与漏电软失效问题,设计了一种内嵌MOS结构的N跨桥可控硅器件.传输线脉冲测试结果表明:与传统N跨桥改进型可控硅相比,该器件的电压回滞幅度减小了约28.6%.然而,当作用于该器件的瞬态电流从2.0A增大到3.2A时,漏电流从2.8×10^(-7) A逐渐退化至1.7×10^(-5) A,器件较易发生软失效.借助TCAD技术,仿真结果表明:在10-4 A的静电脉冲应力作用下,该器件内部晶格温度高达1 160.5K.通过优化内嵌MOS结构的N跨桥可控硅器件的版图及其金属布线,削弱器件内部的功率密度聚集效应,可使器件在相同电应力下漏电流稳定在10^(-9) A量级.因此,该版图优化方法可有效地抑制器件的局部过热,提高片上集成电路的静电放电防护方案的热稳定性.

关键词：静电放电可控硅漏电特性版图优化热效应

2．4GHz低噪声放大器的全芯片ESD保护设计

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固体电子学研究与进展 2012年第6期32卷 561-564页

作者：梁海莲董树荣顾晓峰韩雁轻工过程先进控制教育部重点实验室江南大学电子工程系江苏无锡214122 浙江大学微电子与光电子研究所杭州310027

设计并流片验证了一种0.18μmRFCMOS工艺的2.4GHz低噪声放大器的全芯片静电放电(ESD)保护方案。对于射频(RF)I/O口的ESD防护,主要对比了二极管、可控硅(SCR)以及不同版图的互补型SCR,经流片与测试,发现岛屿状互补型SCR对I/O端口具有很好... 详细信息

设计并流片验证了一种0.18μmRFCMOS工艺的2.4GHz低噪声放大器的全芯片静电放电(ESD)保护方案。对于射频(RF)I/O口的ESD防护,主要对比了二极管、可控硅(SCR)以及不同版图的互补型SCR,经流片与测试,发现岛屿状互补型SCR对I/O端口具有很好的ESD防护综合性能。对于电源口的ESD防护,主要研究了不同触发方式的ESD保护结构,结果表明,RCMOS触发SCR结构(RCMOS-SCR)具有良好的ESD鲁棒性和开启速度。基于上述结构的全芯片ESD保护设计,RF I/O口采用岛屿状布局的互补SCR结构的ESD防护设计,该ESD防护电路引入0.16dB的噪声系数和176fF的寄生电容,在人体模型(HBM)下防护能力可达6kV;电源口采用了RCMOS-SCR,实现了5kV HBM的ESD保护能力,该设计方案已经在有关企业得到应用。

关键词：静电放电低噪声放大器可控硅寄生电容噪声系数

Yb^(3+),Er^(3+)双掺上转换玻璃陶瓷

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发光学报 2004年第4期25卷 365-368页

作者：杨魁胜梁海莲张希艳长春理工大学材料与化工学院吉林长春130022

制备了以PbF2 +GeO2 +WO3 +SiO2 +NaF为基质组分的Yb3 + ,Er3 + 双掺稀土离子上转换发光玻璃陶瓷。采用日本产HitachiF 4 5 0 0荧光光度计 ,激发波长为 980nm ,观测到样品在 5 5 0nm处出现较强的上转换发光峰 ,在 5 2 8nm处有一个次发光... 详细信息

制备了以PbF2 +GeO2 +WO3 +SiO2 +NaF为基质组分的Yb3 + ,Er3 + 双掺稀土离子上转换发光玻璃陶瓷。采用日本产HitachiF 4 5 0 0荧光光度计 ,激发波长为 980nm ,观测到样品在 5 5 0nm处出现较强的上转换发光峰 ,在 5 2 8nm处有一个次发光峰 ,在 6 5 0nm处有一个相对较弱的发光峰 ,讨论了发射光谱的特征 ,建立上转换发光机制 ,并讨论了上转换发光特征 ,以及基质成分、制备工艺参数、稀土离子浓度对发光性能的影响。实验中发现c(Yb3 + )∶c(Er3 + )为 5∶1时 ,上转换玻璃陶瓷的熔融温度为 95 0℃、退火温度为 380℃时。

关键词：上转换发光稀土离子玻璃陶瓷

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高速小回滞双向SCR的ESD防护器件设计

湖南大学学报（自然科学版） 2019年第8期46卷 105-109页

作者：顾晓峰彭宏伟梁海莲董树荣刘湖云江南大学物联网技术应用教育部工程研究中心江苏无锡214122 浙江大学微电子与光电子研究所浙江杭州310027

针对可控硅(SCR)结构的静电放电(ESD)防护器件触发电压高、电压回滞幅度大以及开启速度慢等问题,设计了一种RC触发内嵌PMOS DDSCR(DUT3)器件.基于0.35μm Bipolar-CMOS-DMOS工艺制备了传统DDSCR(DUT1)、内嵌PMOS DDSCR(DUT2)和DUT3三种... 详细信息

针对可控硅(SCR)结构的静电放电(ESD)防护器件触发电压高、电压回滞幅度大以及开启速度慢等问题,设计了一种RC触发内嵌PMOS DDSCR(DUT3)器件.基于0.35μm Bipolar-CMOS-DMOS工艺制备了传统DDSCR(DUT1)、内嵌PMOS DDSCR(DUT2)和DUT3三种器件,利用传输线脉冲系统测试了它们的ESD特性.实验结果表明:与DUT1相比,DUT2触发电压从31.3 V下降至5.46 V,维持电压从3.59 V上升至4.65 V,具有窄小的电压回滞幅度.但是,由于DUT2内嵌PMOS常处于开态,导致DUT2器件漏电流高达10-2 A量级,不适用于ESD防护.通过在DUT2内嵌的PMOS栅上引入RC触发电路,提供固定栅压,获得的DUT3不仅进一步减小了电压回滞幅度,同时具有12.6 ns极短的器件开启时间,与DUT1相比,DUT3开启速度提高了约71.5%,漏电流稳定在10-10 A量级.优化的DUT3器件适用于高速小回滞窄ESD设计窗口低压集成电路的ESD防护.

关键词：静电放电双向可控硅触发电压开启速度漏电流

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基于SIFT技术的集成电路失效缺陷分析

固体电子学研究与进展 2012年第4期32卷 336-340页

作者：刘迪顾晓峰陆坚梁海莲轻工过程先进控制教育部重点实验室江南大学电子工程系江苏无锡214122 中国电子科技集团公司第58研究所江苏无锡214035

激励源诱导故障测试(SIFT)是一种新型的失效定位技术,可用于集成电路和分立器件中漏电、击穿、短路等失效点的定位及失效机理的分析。在介绍SIFT技术工作原理的基础上,利用该技术进行了六反相器电路的深埋层缺陷、收发器电路中电源与地... 详细信息

激励源诱导故障测试(SIFT)是一种新型的失效定位技术,可用于集成电路和分立器件中漏电、击穿、短路等失效点的定位及失效机理的分析。在介绍SIFT技术工作原理的基础上,利用该技术进行了六反相器电路的深埋层缺陷、收发器电路中电源与地之间漏电流失效和串行输出模数转换电路MOS器件欧姆短路的定位,并结合微结构观测分析了失效原因。研究结果表明,SIFT技术能有效分析光发射显微镜(EMMI)和激光光束诱导阻抗变化测试(OBIRCH)技术较难定位的缺陷,弥补了这些常规失效分析技术的不足。

关键词：激励源诱导故障测试失效分析失效定位光发射显微镜激光光束诱导阻抗变化测试

Oxy-Fluoride Borate Infrared Up-Conversion Glass Ceramics

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Journal of Rare Earths 2003年第S1期21卷 110-112页

作者：杨魁胜梁海莲程光孟健 School of Material and Chemical Engineering Changchun University of Science and Technology Key Laboratory of Rare Earth Chemistry and Physics ChangChun Institute of Applied ChemistryChinese Academy of Sciences

The processing parameters and infrared up-conversion properties of fluoroborate glass ceramics in composition of BaB_2O_4+AlF_3+BaF_2+PbF_2∶YbF_3+HoF_3 were reported. The emission spectrum was measured by Hitachi F-4500 spectrometer. The results show that three emission peaks located at 470,545 and 655 nm respectively are observed,(among) which the peak at 545 nm is the strongest. Photon absorption theory and energy transmission theory are used to explain the emission spectrum.

关键词： up-conversion luminescence glass ceramics Yb (3+)/Ho (3+) rare earths

Investigation on Preparation and Fluorescence Properties of Oxy-Fluoride Glass Co-Doped with Er^(3+) and Yb^(3+)

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Journal of Rare Earths 2004年第4期22卷 458-460页

作者：杨魁胜梁海莲程光孟健 School of Material and Chemical Engineering Changchun University of Science and Technology Changchun 130022 China Key Laboratory of Rare Earth Chemistry and Physics Changchun Institute of Applied Chemistry Chinese Academy of Sciences Changchun 130021 China

The glass sample based on the composition of 45PbF_2-45GeO_2-10WO_3 co-doped with Yb^(3+)/Er^(3+) was prepared by the fusion method in two steps: melted at 950 ℃ for 20～25 min then annealed at 380 ℃ for 4 h. Through the V-prism it is found that the refractive index of host glass and the sample are 1.517 and 1.65 respectively. The transmittance was observed by using the ultraviolet-visible-infrared spectrometer in the wavelength range from 0.35 to 2.5μm. The transmittance of the host glass is beyond 73%. That of the sample is beyond 50% and there are characteristic absorption peaks of rare-earth ions. The emission spectrum was measured by using the Hitachi F-4500 fluorescent spectrometer pumped by 980 nm semiconductor laser. There are a strong emission peak at 530 nm and a weak peak at 650 nm.

关键词： oxy-fluoride glass Yb^(3+)/Er^(3+) fusion method spectrum rare earths