平面型电力电子器件场环终端的优化设计与试验研究

对平面型电力电子器件场环终端进行了优化设计与试验研究，提出了用混合因子Ｍｘ（载流子密度与固定电荷密度之比）作为判断理想耗尽区近似是否合理的指标，采用零场强度边界判定法，开发出能在３８６型或４８６型微机上进行模拟器件反偏状况的优化设计程序，根据设计结果制作了几种不同结构的场环器件，以测量其实际耐压，单结在１ｋＶ左右，改进后的方案用于高压ＳＩＴＨ器件的研制，耐压在１．２ｋＶ左右，最高可达１．５ｋＶ。     

场限环耐压的准三维优化分析

分析和讨论了圆弧形掩膜的曲率半径对平面结终端耐压特点的影响．首次通过解析的方法，推导出了在计及平面结横向曲率效应，即准三维效应的条件下，优化单场限环结构击穿电压的归一化表达式，以及场限环间距的优化公式．本方法简便直观，可以直接用于场限环结构的优化设计．     

内场限环结构LDMOST的耐压分析

文章讨论了内场限环结构ＬＤＭＯＳＴ的参数优化和器件耐压问题，采用直接积分的方法推导出内场限环表面掺杂浓度的精确优化公式．同时，对ＬＤＭＯＳＴ的优化结构开展了耐压分析．与国外同类工作比较，此方法简便直观，计算结果与二维数值模拟结果符合得较好．     

场板结构对AlGaN/GaN HFET电场分布的影响

场板结构可以有效抑制横向型HFET器件栅极边缘的电场集边效应,降低尖峰电场峰值,从而大幅提高器件的耐压特性。利用Sentaurus TCAD工具,构建具有场板结构的HFET器件,研究了场板长度和钝化层的厚度对器件沟道电场分布的影响,归纳出场板结构设计的基本规律和一般方法。     

高压VDMOS场板终端技术的研究

采用ＭＩＳ模型进行ＶＤＭＯＳ器件多级场板终端结构的设计并通过二维数值计算对ＭＩＳ模型进行了修正,在工艺上首次引入了聚酰亚胺／ＳｉＯ２复合介质层进行多层布线,形成阶梯形场板,使ＶＤＭＯＳ器件的终端耐压量ＢＶ≥７００Ｖ。     

平面型电力电子器件阻断能力的优化设计

利用场限环终端结构及P^ I(N^-)N^ 体耐压结构分析了平面型电力电子器件的阻断能力，提出了一种优化设计阻断能力的新方法，通过将器件作成体击穿器件，使其终端击穿电压与体内击穿电压之间达成匹配，从而可提高器件阻断能力的稳定性和可靠性，并降低器件的通态损耗及成本。最后通过制作具有PIN耐压结构的GTR和引用国外有关文献验证了该方法的正确性。该方法可直接推广到整流器，晶闸管，GTR，IGBT，IEGT和MCT等多种平面型电力电子器件设计中。     

漂移区槽氧高压SOI-LDMOS器件模型

为了获得SOI-LDMOS器件耐压和比导通电阻的良好折衷,提出了一种漂移区槽氧SOI-LDMOS高压器件新结构．利用漂移区槽氧和栅、漏场板优化横向电场提高了横向耐压和漂移区的渗杂浓度．借助二维仿真软件对该器件的耐压和比导通电阻特性进行了研究,结果表明该器件与常规SOI—LDMOS结构相比在相同漂移区长度下耐压提高了31％．在相同耐压下比导通电阻降低了34．8％．     

各向异笥二相介质中位错环的弹性场

将无奶大各向异性介质中无限小位错环弹性理论另以推广，结合运用Ｇｒｅｅｎ张量函数积分法提出计算各向异性二相介质中有限位弹性场的处理方案，并以γ／α－Ｆｅ二相系统中的有限位错不为例，对其在介所产生的总弹性场及计算，结果出这处位钽不构弹性场的复杂性，相界对位错环有吸引作用，所提出的理论方案可推广应用于任意复相系统中任意形状有限位错环弹性场及其所受像力的计算，所得结果对探讨位错环在实际材料和相变中的作用具     

表面张力对熔体速度场的作用和理论分析

光学实时观察法晶体生长技术是研究高温熔体运动的有效手段之一。在由直径为０．２ｍｍ铂丝构成的直径为１．２５ｍｍ的圆环形坩埚中，通过电汉加热，在环圈内形成厚度为２．０ｍｍ的圆形熔液膜，该文研究了利用上述技术所测得的以表面张力为主产生的熔体速度场，并从理论上对速度场的分布给出了定量分析。     

高分辨率彩色显示管分段式环鞍型偏转线圈偏转场的数值分析

利用边界元与有限元相结合的方法，对分段式环鞍型偏转线圈偏转场分布进行数值计算和分析。针对高分辨率彩色显示管所用分段式环鞍型偏转线圈，建立了其绕线分布的数学模型；应用该模型对５１ｃｍ高分辨率彩色显示管分段式环鞍型偏转线圈的偏转场分布进行了计算与分析。     

终端带单一场环的P＋N结击电压分析

利用了平面结击穿电压的归一化表达式,研究了终端带单一场环的P＋N结击穿电压特性,通过解峰值电场方程,给出了确定主结与单浮环最佳间距的简便方法,得到了在未穿通情况下,具有单场保护环平面终端端优化设计的理论公式。     

橄榄形浮环轴承流体动力学特性的研究

采用边界元方法对橄榄形浮环轴承润滑剂的流体动力学特性进行了研究,得到了橄榄形浮环轴承润滑区的流场分布、轴瓦内表面上的压力分布及浮环外表面的压力分布．对几种偏心率下橄榄形浮环轴承的数值计算结果进行了比较分析,绘制出几种偏心率下橄榄形浮环轴承压力图及压力随偏心率变化规律曲线图。可为润滑轴承设计提供理论依据．     

双错位浮环轴承流体动力特性研究

本文采用简捷有效的边界元方法研究了双错位浮环轴承油膜的流体动力特性,计算并给出了轴颈表面和浮环的内表面的压力在不同偏心率下变化的规律曲线比较图,以及浮环外表面压力在不同偏心率下变化规律比较图,另外还给出了润滑剂的流场及轴承表面的压力变化规律．     

基于最近点拟引力场的图像配准方法

针对基于图像边界Hausdofff距离场的图像配准方法存在的问题，提出一种基于最近点拟引力场的图像配准方法：假定参考图像边界点形成最近点拟引力标量场,用浮动图像边界点在该引力场中受力的均值作为相似度函数．该方法弱化了浮动图像中多余边界的作用，提高了算法精度，降低了误配率，解决了浮动图像中存在多余边界情况下的配准问题．     

管材游动芯头拉拔的上限法分析

在管材拉拔力的上限分析中，运用Avitzur连续速度场模式求解，确定了游动芯头拉拔时的速度场和拉拔力，并通过优化确定了最佳的模角和芯头锥角值，所得计算结果与实验结果比较接近，这为游动芯头拉拔工艺的合理制定提供了理论依据．     

VDMOS击穿电压与导通电阻的最佳设计

本文利用场限环理论和消除寄生晶体管效应等措施,提出了保证在原胞区击穿电压不降低的前提下,VDMOS导通电阻R_(on)及其结构参数的最佳设计方法。与以往的方法相比,具有使BV_(DS)容量和R_(on)值之间获得统筹考虑的优点。     

潜油双定子泵的设计与研究

为满足油田井下采油的使用要求,设计了潜油双定子泵. 与以往的双定子泵相比,潜油双定子泵对进出油管道进行了重新布置. 泵中流道转弯较多,用CFD技术对泵出油流道内的流场进行数值模拟分析. 通过对压力图、速度图的分析,肯定了流道设计的合理性. 在潜油双定子泵中,通过观察有关泵的泄露量的表格,了解到轴向泄漏是主要泄漏方式,然后设计了端面补偿结构,减小了泄露.      

Analytical optimization for field emission of carbon nanotube array

To optimize field emission （FE） property of carbon nanotube （CNT） array on a planar cathode surface, the Fowler-Nordheim formula has been used to discuss the maximum of the emission current density with the floating sphere model in this paper. The emission current density is dominating as the analytical Fowler-Nordheim function of the intertube distance, and the maximum of the emission current density is deduced and discussed. The results indicate that the intertube distance in CNT array critically affects the field enhancement factor and the emission current density, whose maximum occurs at the intertube distance approximating a tenth of the tube height. Considering the emission current density and the field enhancement factor, the FE can be optimized analytically when the intertube distance is about a tenth of the tube height.     

计入浮环传热的增压器浮环轴承润滑分析

以增压器浮环轴承为研究对象,基于浮环平衡模型、流体润滑模型和热量分配模型,计算不同工况下内层油膜与外层油膜之间传递的热量,并以此作为润滑分析的条件之一,提出了没有热量传递时外膜偏心率的识别方法,并对浮环轴承润滑性能进行研究,主要分析讨论浮环传热在不同外膜偏心率和不同转速下对浮环轴承润滑性能的影响.结果表明,不同外膜偏心率下,浮环传热的情况有较大差异;存在某一外膜偏心率,内膜-浮环-外膜间没有热量传递;转速越高,浮环传热量越多;浮环传热对环速比的影响较大;计入浮环传热后,浮环轴承内外膜温升、内外膜摩擦功耗、外膜端泄流量有较明显变化.     

地电荷的电容结构发电机制研究

由地电荷与地球自转运动发电原理及国际参考地磁场(IGRF)标准模型所确定的地球磁场能量的分布,经分析、推论,建立了地电荷的电容结构发电机制,并由此而建立了全球电磁场结构和等效电路.此电磁场发电机制由磁场和电路双正交结构组成,磁场正交结构为偶极子场和非偶极子场,电路正交结构为地电荷运动的等效发电环电流和电源及负载电阻组成的全球等效电路.电荷运动的等效发电环电流产生的是偶极子场;电源及负载电阻组成的全球等效电路产生的是非偶极子场.地电荷的电容结构发电机制所确定的地磁场结构模型,与现地磁场结构模型完全不同,特别是极区拱形地磁场及其双向地磁场边界特性.此模型对极光、极光椭圆区、极区双向电集流和极区离子上行,对大气电场、大地自然电位的形成和变化趋势,对行星际磁场BZ及其南、北分量BS和BN的生成,及行星际南向分量BS与磁暴的关系,以及对地震与偶极子场、非偶极子场之间的关系等,都作出了较合理的阐释.