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Ar离子注入蓝宝石衬底诱导成核的高质量GaN外延

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无机材料学报 2025年第1期40卷 91-96页

作者：安瑕许晟瑞陶鸿昌苏华科杨赫许钪谢磊贾敬宇张进成郝跃西安电子科技大学微电子学院西安710071

氮化镓(Ga N)薄膜通常是在异质衬底上获得的,然而异质外延引入的高密度位错限制了其在高性能电子器件和光电器件中的发展。本研究采用Ar离子预处理蓝宝石衬底来实现诱导成核,显著降低了Ga N外延层中的位错密度。优化Ar离子的注入剂量发... 详细信息

氮化镓(Ga N)薄膜通常是在异质衬底上获得的,然而异质外延引入的高密度位错限制了其在高性能电子器件和光电器件中的发展。本研究采用Ar离子预处理蓝宝石衬底来实现诱导成核,显著降低了Ga N外延层中的位错密度。优化Ar离子的注入剂量发现,当剂量为1×10^(11)cm^(-2)时,螺位错密度为5.26×10^(7)cm^(-2),刃位错密度为1.95×10^(8)cm^(-2),总位错密度比传统蓝宝石衬底上生长的Ga N降低了65%。光致发光(Photoluminescence,PL)测试结果表明,经过诱导成核的Ga N外延层的光学性能有所提高,与未注入的样品相比,PL强度最高提升了152%。本研究提出的Ar离子诱导成核技术是一种工艺简单、效果显著的方法,可以提高异质外延GaN层晶体质量,对实现高效率GaN基发光二极管(Light Emitting Diode,LED)和高性能电子器件具有重要意义。

关键词： GaN 离子注入诱导成核外延

用于射频传输线制备的YBCO薄膜工艺开发与特性研究

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物理学报 2025年第5期74卷 186-194页

作者：田清文原蒲升余慧勤汪书娜刘晓宇李凌云尤立星上海大学微电子学院上海201800 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050

本文介绍了一种由超导带材机械冷剥离薄膜制备共面波导柔性传输线的工艺方法.剥离加工后的YBCO薄膜超导转变温度宽度为0.79 K,相较于原带材的转变宽度升高了0.3 K,在77 K,0 T下临界电流密度为7.7×10^(5)A/cm^(2),具有带材75%以上的临... 详细信息

本文介绍了一种由超导带材机械冷剥离薄膜制备共面波导柔性传输线的工艺方法.剥离加工后的YBCO薄膜超导转变温度宽度为0.79 K,相较于原带材的转变宽度升高了0.3 K,在77 K,0 T下临界电流密度为7.7×10^(5)A/cm^(2),具有带材75%以上的临界电流密度.将剥离的YBCO薄膜制成长12 cm、宽1 cm PI-YBCO-PI三层结构的传输线,测得40-4.2 K的漏热值为0.238 mW.在1 cm宽的YBCO薄膜上制备5条信号通道,仿真得相邻信号通道间的串扰小于-40 dB,每条通道在9 GHz处的插损小于-2 dB,每条信号通道的漏热值为47.6μW.

关键词： YBCO 薄膜柔性传输线跨温区互连

基于Dynamic GNN-MB网络的毫米波雷达人体动作识别方法

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现代雷达 2025年

作者：彭国梁李浩然胡芬郑好郑志鹏郇战常州大学王诤微电子学院

在人体动作识别研究中，考虑到视频和图像性能受限以及对隐私的潜在侵犯，毫米波雷达技术被视为更有效的替代方案，既能保护隐私又能提高人体动作特征的识别准确性。针对毫米波雷达产生的稀疏点云，设计了一种新颖的图神经网络Dynamic G... 详细信息

在人体动作识别研究中，考虑到视频和图像性能受限以及对隐私的潜在侵犯，毫米波雷达技术被视为更有效的替代方案，既能保护隐私又能提高人体动作特征的识别准确性。针对毫米波雷达产生的稀疏点云，设计了一种新颖的图神经网络Dynamic GNN-MB（Dynamic Graph Neural Network with MLP and Bi-directional Gated Recurrent Units），在图神经网络中加入了动态边选择函数，使其能够自主的学习点云之间边的权重并提取特征；进一步，将Dynamic GNN与堆叠的双向门控循环单元相结合，构建了一个完整的人类活动识别框架。实验中使用公共数据集验证了网络的有效性，结果表明，Dynamic GNN-MB网络模型对人体动作识别的准确率可达97.05%，相较于其他网络结构，具有更高的识别率。

关键词：动作识别毫米波雷达动态边选择函数图神经网络双向门控循环单元

聚(乙烯基二甲基吩嗪)的分子量对其电化学行为的影响研究

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有机化学 2025年第1期 325-330页

作者：王梓恒段安黄晓宇李永军上海大学微电子学院中国科学院上海有机化学研究所

5,10-二甲基吩嗪（DMP）是一种高性能的有机电极材料,但是小分子在电解液中易溶解,降低了电极材料的循环性能.含有DMP的聚（2-乙烯基-5,10-二甲基吩嗪）(PVDMP)在电解液中有较低的溶解性,但是聚合物的分子量与其电化学性能之间的关系还... 详细信息

5,10-二甲基吩嗪（DMP）是一种高性能的有机电极材料,但是小分子在电解液中易溶解,降低了电极材料的循环性能.含有DMP的聚（2-乙烯基-5,10-二甲基吩嗪）(PVDMP)在电解液中有较低的溶解性,但是聚合物的分子量与其电化学性能之间的关系还未被阐明.合成了两种分子量的PVDMP-2K（分子量为2300）和PVDMP-12K（分子量为12000）,循环伏安（CV）结果表明低浓度时PVDMP的峰电流（ip）与聚合物浓度呈线性关系,而高浓度时聚合物的分子量对PVDMP的电化学活性有一定影响.聚合物的形貌分析揭示了不同分子量的PVDMP在溶剂中形成具有不同粒径的球形聚集体,因此对其在电化学反应中的扩散系数和活性基团利用率产生影响,从而表现出不同的电化学行为.

关键词：聚(乙烯基二甲基吩嗪) 分子量电化学行为有机电极材料

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基于多尺度注意力机制的RAW图像重建

北京航空航天大学学报 2025年第1期51卷 257-264页

作者：张科刘昱胡凯天津大学微电子学院天津300072 天津大学浙江国际创新设计与智造研究院绍兴312000

针对传统图像信号处理(ISP)算法繁琐的问题,基于可取代ISP算法的PyNET网络模型,提出一种端到端的RAW图像重建方法Py-CBAM。通过引入高效的注意力机制,并利用该机制对原有网络的多层级多尺度结构进行重设计,实现不同尺度特征的自适应加权... 详细信息

针对传统图像信号处理(ISP)算法繁琐的问题,基于可取代ISP算法的PyNET网络模型,提出一种端到端的RAW图像重建方法Py-CBAM。通过引入高效的注意力机制,并利用该机制对原有网络的多层级多尺度结构进行重设计,实现不同尺度特征的自适应加权,以较大程度提升图像重建的性能。实验结果表明,所提方法在公开的ZRR数据集上获得的峰值信噪比(PSNR)与PyNET方法相比提升了0.37 dB,结构相似度(SSIM)提升了0.0018。将ZRR数据集和新构建的NRR数据集联合对Py-CBAM重新训练后,PSNR和SSIM分别达到25.73 dB和0.9654。视觉效果上,所提方法解决了RAW图像重建时的噪声高与色彩失真、畸变等问题,增强模型在多场景不同光照环境条件下的重建能力;重建结果较为真实,视觉质量最优,在图像过曝和过暗区域视觉提升效果较为明显。

关键词：图像信号处理图像重建增强网络注意力机制深度学习

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台面终端氧化镓肖特基二极管单粒子效应研究

人工晶体学报 2025年第3期54卷 511-516,I0003页

作者：贺松刘金杨郝伟兵徐光伟龙世兵中国科学技术大学微电子学院合肥230026

超宽禁带氧化镓半导体材料具有高临界场强、位移阈能等优势,在太空等高压强辐照应用环境下具有良好的应用前景。然而,由于材料较低的热导率和空穴迁移率,高能粒子辐照容易导致器件在远低于额定电压下发生单粒子烧毁(SEB)。因此,本文提... 详细信息

超宽禁带氧化镓半导体材料具有高临界场强、位移阈能等优势,在太空等高压强辐照应用环境下具有良好的应用前景。然而,由于材料较低的热导率和空穴迁移率,高能粒子辐照容易导致器件在远低于额定电压下发生单粒子烧毁(SEB)。因此,本文提出通过台面终端结构将辐照前电场峰值从阳极边缘漂移层表面转移到台面终端侧壁,避免了肖特基界面电场聚集在单粒子效应下进一步恶化,同时也降低了局部功率密度,提高了器件的单粒子烧毁电压。单粒子实验采用入射能量高达1.86 GeV的钽离子,线性能量传递(LET)超过80 MeV·cm^(2)·mg^(-1)。普通无终端结构氧化镓肖特基二极管(SBD)单粒子烧毁电压仅170 V,而台面终端结构氧化镓肖特基二极管单粒子烧毁电压达到了220 V。通过仿真研究了器件的单粒子瞬态响应,发现采用台面终端结构后,重离子入射下阳极边缘漂移层表面的电场峰值得到显著抑制,且较低的峰值电场避免了过高的局部功率耗散,降低了器件内部峰值温度,提高了单粒子烧毁阈值。本工作为氧化镓功率器件的辐照加固方案提供了新思路。

关键词：氧化镓肖特基二极管台面终端辐照单粒子效应

氧化镍/氧化镓异质结二极管台面终端技术研究

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人工晶体学报 2025年第3期54卷 517-523页

作者：文俊棚郝伟兵韩照徐光伟龙世兵中国科学技术大学微电子学院合肥230026

超宽禁带半导体氧化镓具有高临界击穿场强、低导通损耗等优势,是制作新一代大功率、高效率功率器件的理想半导体材料。然而,目前氧化镓二极管的实际性能和理论极限相比仍有差距,迫切需要开发高效边缘终端来削弱峰值电场,提高器件的击穿... 详细信息

超宽禁带半导体氧化镓具有高临界击穿场强、低导通损耗等优势,是制作新一代大功率、高效率功率器件的理想半导体材料。然而,目前氧化镓二极管的实际性能和理论极限相比仍有差距,迫切需要开发高效边缘终端来削弱峰值电场,提高器件的击穿电压。本文研究了氧化镍/氧化镓异质结二极管台面终端技术,对比了不同刻蚀深度(0、0.37、0.74和1.11μm)下器件的性能。台面终端二极管的击穿电压先随刻蚀深度的提升而增大,而后由于刻蚀损伤的积累出现下降。在1.11μm的刻蚀深度下,器件的击穿电压由无终端时的970 V提升到2600 V,比导通电阻由6.43 mΩ·cm^(2)略微增大至7.38 mΩ·cm^(2)。通过仿真研究了器件电场的分布情况,发现台面终端将电场峰值从阳极边缘转移至刻蚀拐角处,且大幅抑制了峰值电场强度。刻蚀后的退火显著降低了器件的漏电流,在-2000 V时的漏电流仅为4×10^(-7) A/cm^(2),击穿电压无明显提升(2625 V),比导通电阻下降至6.96 mΩ·cm^(2),最终功率优值达到0.99 GW/cm^(2)。本工作为高耐压低漏电氧化镓功率二极管的设计提供了新的研究思路。

关键词：氧化镓氧化镍异质结二极管台面终端退火击穿电压

高增益MO-TFT心率信号检测前置放大器研究

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华南理工大学学报(自然科学版) 2025年第3期53卷 80-87页

作者：吴朝晖陈家琳赵明剑李斌华南理工大学微电子学院广东广州511442

金属氧化物薄膜晶体管(MO-TFT)可以用来实现检测心率信号的柔性可穿戴系统,但MO-TFT缺少高性能互补器件,导致实现的前置放大器增益较小,而且MO-TFT器件的性能较差,给后级模块的设计带来了困难。为提升前置放大器的增益,降低后级电路对... 详细信息

金属氧化物薄膜晶体管(MO-TFT)可以用来实现检测心率信号的柔性可穿戴系统,但MO-TFT缺少高性能互补器件,导致实现的前置放大器增益较小,而且MO-TFT器件的性能较差,给后级模块的设计带来了困难。为提升前置放大器的增益,降低后级电路对器件性能的要求,该文提出了一种共源共栅电容自举结构前置放大器。该前置放大器主要由外部耦合偏置模块和核心放大器模块构成;核心放大器模块使用稳定性好、输出电压摆幅大和功耗低的电容自举技术,并结合了共源共栅结构,以提升电路的整体增益;外部耦合偏置模块使用功耗较低、输入阻抗较大和工作点设置简单的交流耦合外部偏置结构,以满足心率信号检测前置放大器的带通要求。采用10μm IZO-TFT工艺对所提出的前置放大器进行设计和流片测试,结果表明:在20 V电源电压条件下,该放大器的增益为35 dB,带宽为2 Hz~2 kHz,噪声均方根值为118.2μV,功耗为0.1 mW,实现的前置放大器满足心率信号检测要求;与现有的MO-TFT心率信号检测前置放大器相比,所设计的前置放大器增益提升了约10 dB,降低了后级模块对器件性能的要求,有利于实现模拟信号的数字化,保持信号的完整性。

关键词：金属氧化物薄膜晶体管心率信号检测前置放大器电容自举结构

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角反射器阵列排布设计及其散射特性研究

电波科学学报 2025年第1期40卷 63-71页

作者：辛京钰谷继红杨婕丛洲丁大志南京理工大学微电子学院南京210094

角反射器作为一种反雷达探测的无源干扰设备具有很强的雷达回波特性。根据重要目标的散射中心模型指导排布角反射器阵列,可以更好地模拟目标的雷达特征以实现干扰,具有重要的军事应用前景。为了合理地排布角反射器阵列以模拟实际场景中... 详细信息

角反射器作为一种反雷达探测的无源干扰设备具有很强的雷达回波特性。根据重要目标的散射中心模型指导排布角反射器阵列,可以更好地模拟目标的雷达特征以实现干扰,具有重要的军事应用前景。为了合理地排布角反射器阵列以模拟实际场景中重要目标的电磁散射特性,本文基于弹跳射线法快速成像技术构建了复杂场景目标复合电磁散射模型,并提出了基于目标属性散射中心模型的角反射器阵列优化排布方法。仿真实验分析了在不同雷达入射角度下不同类型角反射器的电磁散射特性。同时结合不同干扰效果评价指标,验证了在多雷达入射角度下本文所设计角反射器阵列的目标干扰效果在85%以上,角反射器阵列作为无源干扰具备保护重要目标的能力。

关键词：角反射器散射中心提取阵列优化弹跳射线(SBR)法雷达成像