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基于多粒度宏建模的MEMS非标结构设计方法

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机械工程学报 2011年第9期47卷 97-104页

作者：徐敬华张树有裘乐淼浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027

随着微电子机械系统(Micro electro mechanical systems,MEMS)应用的广泛化与需求的多样化,现有由参数化单元库内的结构组合的设计方法已难以满足非标设计需求。为此,给出一种支持非标结构设计的多粒度宏模型的映射提取与等效近似方法... 详细信息

随着微电子机械系统(Micro electro mechanical systems,MEMS)应用的广泛化与需求的多样化,现有由参数化单元库内的结构组合的设计方法已难以满足非标设计需求。为此,给出一种支持非标结构设计的多粒度宏模型的映射提取与等效近似方法。在多粒度宏建模的MEMS设计层次和流程中,通过MEMS器件的完备有限元模型的节点关联与组合,映射提取描述系统的整体矩阵,获得系统的基于低阶常微分方程组的精确模型。按列一维方式变带宽存储大型稀疏对称矩阵,由拉格朗日多项式拟合和广义极小剩余获取等效近似模型,建立非标结构的系统级保真输入输出关系,连接器件级模型和系统级模型,不断迭代实现产品设计。以ACIS为几何造型内核开发自主原型系统,以数字光处理微镜为例进行验证,结果表明,该方法将局限于单元库内简单器件的设计拓展到支持复杂奇异非标结构的设计,这对于提高MEMS设计质量和效率具有重要意义。

关键词：微机电系统多粒度宏建模非标结构模型降阶

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日盲区紫外光通信真空光源研究进展

真空电子技术 2022年第2期35卷 15-22页

作者：刘茹胡金涛向乾元张磊康永锋电子物理与器件教育部重点实验室电子科学与工程学院西安交通大学陕西西安710049

日盲区紫外光非视距通信具有抗干扰能力强、保密性好、全天候、全方位等优点。要使通信系统尽可能具有远传输距离和高传输速率,就要求紫外光源兼备大输出功率和高调制频率。近年来,基于电子束在真空中易于加速和方便调制的特点,利用高... 详细信息

日盲区紫外光非视距通信具有抗干扰能力强、保密性好、全天候、全方位等优点。要使通信系统尽可能具有远传输距离和高传输速率,就要求紫外光源兼备大输出功率和高调制频率。近年来,基于电子束在真空中易于加速和方便调制的特点,利用高能电子束轰击荧光物质激发紫外光,为实现大功率和高调制频率日盲区紫外光通信光源提供了一种新型有效的解决方案。已有研究表明,真空电子日盲区紫外光源能够实现百毫瓦级输出功率和兆赫兹调制频率,有望解决日盲区紫外光非视距通信系统光源的瓶颈问题,推动相关技术的快速发展。针对日盲区紫外光通信核心部件—紫外光源的技术需求,本文介绍了紫外光源的国内外研究进展。

关键词：日盲区紫外通信日盲区紫外光源真空电子器件电子束

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电注入椭圆微腔半导体激光器热特性分析

中国激光 2016年第4期43卷 42-47页

作者：陆日许留洋高欣黄永箴肖金龙薄报学长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室吉林长春130022 中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点联合实验室北京100083

对长轴为12μm、短轴为10μm并在长轴处直连2μm宽输出波导的椭圆微盘激光器的热特性进行了实验和理论分析。测量连续电流注入微腔激光器的稳态特性,根据其波长红移计算器件热阻为ZT=0.846 K/m W。用有限元分析法计算椭圆微腔的热阻,理... 详细信息

对长轴为12μm、短轴为10μm并在长轴处直连2μm宽输出波导的椭圆微盘激光器的热特性进行了实验和理论分析。测量连续电流注入微腔激光器的稳态特性,根据其波长红移计算器件热阻为ZT=0.846 K/m W。用有限元分析法计算椭圆微腔的热阻,理论与实验结果相吻合,热阻的最大偏差为5%。研究了微腔激光器衬底厚度对微腔有源区温度的影响,通过引入侧向散热机制有效改善了微腔激光器的热特性。

关键词：激光器半导体激光器微腔热阻有限元分析

Sn掺杂对Ga2O3基日盲紫外探测器性能的影响研究

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光电工程 2019年第10期46卷 73-79页

作者：侯爽刘庆邢志阳钱凌轩刘兴钊电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室

为了提高Ga2O3基日盲紫外探测器的性能,本文使用分子束外延方法对β-Ga2O3薄膜进行Sn掺杂,并制备成MSM型日盲紫外探测器。结果表明,Sn掺杂可以改变薄膜晶体结构,使氧化镓薄膜由单晶向多晶相转变。同时,Sn掺杂紫外探测器的光电流和响应... 详细信息

为了提高Ga2O3基日盲紫外探测器的性能,本文使用分子束外延方法对β-Ga2O3薄膜进行Sn掺杂,并制备成MSM型日盲紫外探测器。结果表明,Sn掺杂可以改变薄膜晶体结构,使氧化镓薄膜由单晶向多晶相转变。同时,Sn掺杂紫外探测器的光电流和响应度相比于未掺杂器件产生了较大的提升,在254nm、42μW/cm^2紫外光照下,Sn源温度900℃制备的薄膜探测器响应度为444.51A/W,远高于未掺杂器件。此外,器件的-3dB截止波长从252nm调整到274nm,表明Sn掺杂可以有效调控紫外响应的波长。Sn掺杂也会引入杂质能级,导致器件时间响应特性变差。

关键词： Sn掺杂 β-氧化镓日盲紫外探测器响应度

边框阴影对BIPV/T系统光电光热综合性能的影响

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新能源进展 2017年第2期5卷 81-90页

作者：李军飞汪云云裴刚中国科学技术大学热科学和能源工程系合肥230027 深圳大学光电工程学院光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室广东深圳518060

太阳能光电/光热建筑一体化(BIPV/T)综合利用系统中的空气隔热层可以提高系统光热效率,但支撑边框会在板芯上形成阴影,该阴影会影响BIPV/T的综合性能。本文建立了二维的辐照场模型、传热模型和电学模型,探索边框阴影分布规律及其对BIPV/... 详细信息

太阳能光电/光热建筑一体化(BIPV/T)综合利用系统中的空气隔热层可以提高系统光热效率,但支撑边框会在板芯上形成阴影,该阴影会影响BIPV/T的综合性能。本文建立了二维的辐照场模型、传热模型和电学模型,探索边框阴影分布规律及其对BIPV/T光电光热性能的影响。研究结果表明:以北京地区为例,系统的边框阴影显著且全年呈规律性分布;全年来看,边框阴影对系统的光热性能影响较小,日平均光热效率增/损的最大值为0.49%;阴影对系统的光电性能影响显著,日平均光电效率损失的最大值为13.19%;由阴影引起的月平均发电量损失介于0.1%~13.2%之间。

关键词： BIPV/T 阴影辐照分布光电转换光热转换

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雾霾天气对紫外光通信的影响

光子学报 2018年第5期47卷 137-146页

作者：宋鹏万杰峰陈冲赵太飞李云红西安工程大学电子信息学院西安710048 西安理工大学陕西省复杂控制与智能信息处理重点实验室西安710048 西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048

在紫外光传输模型的基础上,基于米散射和瑞利散射理论,分析了大气分子和气溶胶粒子对紫外光的吸收和散射特性.利用蒙特卡洛方法仿真分析了良好、严重雾霾、极严重雾霾三种天气条件下的紫外光通信系统路径损耗和误码率.使用波长为255nm的... 详细信息

在紫外光传输模型的基础上,基于米散射和瑞利散射理论,分析了大气分子和气溶胶粒子对紫外光的吸收和散射特性.利用蒙特卡洛方法仿真分析了良好、严重雾霾、极严重雾霾三种天气条件下的紫外光通信系统路径损耗和误码率.使用波长为255nm的"日盲"紫外LED及光电倍增管作为收发器件,发射信号采用10kHz和100kHz的方波信号,在三种不同天气情况下进行户外短距离紫外光通信实验.实验结果表明:在通信距离小于100m条件下,随着雾霾污染程度的加重,紫外光直视通信路径损耗逐渐增大,紫外光非直视通信路径损耗逐渐减小.在进行非直视紫外光通信时,发射光功率为0.6mW时,收发端仰角小于20°,通信距离小于40m,通信质量相对较好.

关键词：大气光学光通信蒙特卡洛仿真紫外光路径损耗误码率非直视

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第十六届国际真空电子学会议在北京召开

真空电子技术 2015年第3期28卷 75-76页

作者：冯进军李兴辉北京真空电子技术研究所微波电真空器件国家重点实验室

2015年4月27-29日,由北京真空电子技术研究所、电子科技大学、IEEE北京分会和微波电真空器件国家重点实验室联合主办的第十六届国际真空电子学会议(IEEE International Vacuum Electronics Conference,IVEC2015)在北京国际会议中心召开... 详细信息

2015年4月27-29日,由北京真空电子技术研究所、电子科技大学、IEEE北京分会和微波电真空器件国家重点实验室联合主办的第十六届国际真空电子学会议(IEEE International Vacuum Electronics Conference,IVEC2015)在北京国际会议中心召开,大会主席为北京真空电子技术研究所所长、微波电真空器件国家重点实验室主任闫铁昌,技术程序委员会主席为北京真空电子技术研究所副总工程师、IEEE Beijing Section主席、微波电真空器件国家重点实验室副主任冯进军。本次会议有来自美、英、法、俄、日、德。

关键词：真空电子学真空电子技术电真空器件北京分会程序委员会国家重点实验室副总工程师电子科技大学

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电子封装无铅软钎焊技术研究进展

材料导报 2019年第23期33卷 3862-3875页

作者：姜楠张亮熊明月赵猛徐恺恺江苏师范大学机电工程学院徐州221116 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001

软钎焊技术被广泛应用于电子封装领域,可实现电子封装器件与材料之间的互连。SnPb钎料因其良好的润湿性能、焊接性能和合适的价格,一直是电子封装领域中使用较为普遍的钎焊材料。但是,Pb是一种会对人体和环境造成伤害的元素。随着人们... 详细信息

软钎焊技术被广泛应用于电子封装领域,可实现电子封装器件与材料之间的互连。SnPb钎料因其良好的润湿性能、焊接性能和合适的价格,一直是电子封装领域中使用较为普遍的钎焊材料。但是,Pb是一种会对人体和环境造成伤害的元素。随着人们环保意识的增强,铅的使用受到了极大的限制,无铅钎料取代SnPb钎料是钎料发展的必然趋势,加速了软钎焊技术向无铅化发展的进程。在钎焊时,助焊剂的性能决定了焊接的效率和质量,因此选择合适的助焊剂是关键。目前,国内外研究学者对无铅软钎焊进行了大量研究,并取得了丰富的成果,例如:通过合金化、颗粒强化等方法研发出多种新型无铅钎料;美、日、欧三方分别发布了无铅钎料和无铅软钎焊发展指南;研发出多种无铅免清洗型助焊剂。因此,基于软钎焊技术的基础研究和应用开发体系已经成熟。应用较为广泛的软钎焊技术有三种,包括波峰焊、回流焊和半导体激光焊。波峰焊一般应用于混合组装方面,回流焊主要应用于表面贴装方面。作为群焊工艺的半导体激光焊经常应用于印刷电路板上焊接电子元件、片状元件的组装等方面。随着电子产品逐渐向小型化和多功能化的方向发展,对连接可靠性的要求越来越高,但基于无铅软钎焊技术的研究和应用开发仍显不足。本文针对电子封装无铅软钎焊技术,探讨了软钎焊技术的研究进展和发展方向。首先,对无铅钎料、助焊剂的种类和组成进行介绍。然后针对无铅化带来的Sn和Cu界面反应的问题,通过Cu基板提出了基板合金化、对基板进行退火处理和化学镀三种解决措施。最后重点阐述了回流焊、波峰焊和半导体激光焊及其应用,为研究电子封装无铅软钎焊技术提供了进一步的理论基础。

关键词：电子封装颗粒强化微合金化无铅软钎焊助焊剂

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非晶氧化镓基日盲紫外探测器的研究进展

光电工程 2023年第6期50卷 1-20页

作者：肖演杨斯铄程凌云周游钱凌轩电子科技大学集成电路科学与工程学院(示范性微电子学院)/电子薄膜与集成器件全国重点实验室四川成都611731

日盲紫外探测在空间安全通信、臭氧空洞监测、导弹来袭告警等民用与军事领域有着广阔的应用场景和特定的市场价值。氧化镓(Ga_(2)O_(3))具有超宽的带隙(4.4~5.3 eV),几乎覆盖整个日盲波段,被认为是构筑日盲紫外探测器的理想材料之一。... 详细信息

日盲紫外探测在空间安全通信、臭氧空洞监测、导弹来袭告警等民用与军事领域有着广阔的应用场景和特定的市场价值。氧化镓(Ga_(2)O_(3))具有超宽的带隙(4.4~5.3 eV),几乎覆盖整个日盲波段,被认为是构筑日盲紫外探测器的理想材料之一。相较于单晶和外延氧化镓材料,非晶氧化镓(a-Ga_(2)O_(3))的制备温度更低,工艺相对简单,且衬底的适用范围更广,因此近些年成为Ga_(2)O_(3)基日盲紫外探测领域新的研究热点。本文旨在对a-Ga_(2)O_(3)基日盲紫外探测器的研究进展与现状进行介绍。首先介绍了a-Ga_(2)O_(3)的基本特性以及几种常见的制备方法,进而介绍了各种适用的器件类型、结构及性能。目前,a-Ga_(2)O_(3)基日盲紫外探测器主要分为MSM型、结型、TFT型和阵列型等几大类,通过器件结构优化,进一步提升探测性能。其中,MSM型器件结构简单,响应度高,应用最为广泛;结型器件通过构建肖特基结和异质结等,具有响应速度快、暗电流低和自供电的特点;TFT型器件能够在抑制暗电流的同时放大增益,且可以通过施加栅压脉冲来提升响应速度;阵列型器件主要用于大面积成像。最后,本文对a-Ga_(2)O_(3)日盲紫外探测器未来的发展趋势进行了总结和展望。

关键词：非晶氧化镓光电探测器光电晶体管薄膜晶体管探测日盲紫外超宽禁带半导体