对二极管电流方程中m值测定的研究

对二极管电流方程在实际应用中存在的问题进行了分析。实验表明,二极管电流方程中的m值是随正向电压、电流变化而变化的量。对于锗二极管,m存在一个最小值,对于硅管,m值随正向电压与电流的增大而增大。     

不对称s波超导体/绝缘层/s波超导体结的直流Josephson电流

在不对称s波超导体/绝缘层/s波超导体Josephson结(s/I/s)中,考虑结界面粗糙散射情况下,运用Bogoliubov deGennes(BdG)方程和Furusaki Tsukada(FT)的电流公式计算准粒子的输运系数及s/I/s结的直流Josephson电流.研究表明,结界面的通常势垒和粗糙散射均抑制结中准粒子的Andreev反射,降低了流过s/I/s结的直流Josephson电流,直流Josephson电流I随温度T的变化关系与结两侧的对称性有关.     

一种隔离型双向软开关DC/DC变换器

针对双向DC/DC变换器存在的开关损耗高等问题,提出了一种新型的隔离型双向软开关DC/DC变换器。该变换器由对称的拓扑结构组成。在电感和变压器漏感的作用下,变换器中的开关元件能够在较大的负载范围内实现零电压开关,同时在脉宽调制的控制下,二极管实现了零电流关断。这些措施减小了开关损耗、电压电流应力以及电磁干扰。分析了工作原理和开关过程,研制了一台500 W的试验样机并进行了试验。试验结果证明:在轻载和重载的条件下,所有的开关管都能够零电压导通,同时二极管能够在电流为零(ZCS)的情况下自然关断。     

ZV-ZCS DC/DC移相全桥变换器拓扑与设计

为解决传统DC/DC移相全桥变换器轻载零电压开通(Zero-Voltage Switching,ZVS)性能丢失与副边侧二极管严重的反向恢复问题,本文通过将传统DC/DC移相全桥变换器副边侧的滤波电感前移至原边侧,实现重载下原边侧全部开关管的ZVS特性,轻载下滞后桥臂开关管的零电流开通与关断(Zero-Current Switching,ZCS)特性.该拓扑可实现副边二极管的电流在重载下自然过零,轻载下进入电流断续模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM),有效削弱二极管反向恢复问题.通过对该拓扑电流连续模式(Continuous Conduction Mode,CCM)与DCM模式进行详细分述,阐明ZV-ZCS特性的实现机理,通过建立该拓扑不同模式下的增益方程,推导关键参数的设计法则,最后通过PSIM仿真与2 kW的实验样机验证了该拓扑的性能与理论分析的正确性.     

二极管伏安特性方程的矫正

通过对二极管电流的理论计算值和实验测试值的比较，指出目前教科书中给出的二极管伏安特性方程不能确切描述二极管的伏安特性，进而提出了重新建立这一方程的新见解。     

一种电压/电流和电流/电流转换电路的设计

根据传感器应用要求,介绍了一种实用的电压/电流(V/I)和电流/电流(I/I)转换电路的设计。其中V/I电路可以将传感器提供的0～5V的电压信号转换为1～5mA的电流信号,I/I电路可以将4～20mA的电流信号转换为1～5mA的电流信号,实验结果表明两种转换电路均满足设计要求。     

基于EKF的DC/DC转换器电感电流观测器

针对无电流传感器的DC/DC转换器,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的电感电流观测器.首先,对升压型DC/DC转换器进行了建模,得出了含非线性项的状态空间方程；然后,为了更精确地预测电感电流提出了一种更适合非线性系统的扩展卡尔曼滤波器算法,在减少由AD转换器引入的测量噪声的同时,利用扩展卡尔曼滤波器的状态方程对电感电流进行观测；最后,对提出的电流观测器进行了Simulink仿真验证.结果表明:对电路的输出电压采样后进行扩展卡尔曼滤波可以有效减小由AD转换器引入的噪声并完成对电感平均电流的观测.在硬件实现过程中无需电流传感器,可以有效降低系统成本.     

外场中超导体/半导体/超导体结的直流Josephson电流

当外加磁场时,超导体/半导体/超导体结的临界电流受外加磁场的影响.超导结的临界电流与磁场的曲线非常类似于单色光在单狭缝衍射的夫琅和费图样.在未考虑外加磁场的超导体/半导体/超导体结的临界电流的基础上,进一步对外加磁场的情形进行了研究.     

Au/Ge/SiO2/p-Si结构中的电流输运特性

用射频磁控溅射双靶交替淀积的方法在p-Si(100)衬底上制备了Ge/SiO2薄膜,利用Au/Ge/SiO2/p-Si结构的I-V特性曲线研究了该结构的电流输运机制.分析表明,在较低的正向偏压和反向偏压下,电流输运机制分别为Schottky发射和欧姆输运电流;而在较高的正向偏压下,Frenkel-Poole发射和空间电荷限制电流两种机制共同作用.     

氢化非晶硅多数子驼峰二极管

本文提出了类似单晶硅多数子驼峰二极管的氢化非晶硅多数子驼峰二极管结构。测定了 I-V 特性,二极管的理想因子 n=1.20,驼峰势垒φ_B=0.70ev,从正向电流1.4A/cm~2到稳定反向电流的开关速度150ns.     

空穴型Si/SiGe共振隧穿二极管及其直流参数提取

共振隧穿二极管因其特有的负微分电阻特性,成为一种很有前途的基于能带工程的异质结构量子器件.采用超高真空外延技术,以p型重掺杂硅为衬底生长出以4 nm厚Si0.6Ge0.4层为空穴量子阱、以4 nm厚Si层为空穴势垒的双势垒单量子阱结构.然后用常规半导体器件工艺制成了空穴型共振隧穿二极管.在室温下对面积为8 μm×8 μm的共振隧穿二极管进行测量,其峰值电流密度为45.92 kA/cm2, 电流峰谷比为2.21. 根据测量得到的电流电压特性考虑串联电阻的影响,提取出共振隧穿二极管的直流参数.可以利用这些参数将共振隧穿二极管的直流模型加入SPICE电路模拟软件器中进行共振隧穿二极管电路设计.     

p型Al/6H-SiC肖特基二极管特性的研究

作者研究了p型Al/6H -SiC肖特基二极管的基本制作工艺及其电学参数 .采用电流 -电压法 (I～V) ,测试了肖特基二极管的理想因子n和肖特基势垒高度b.对其基本电学参数n和b 的温度特性进行了研究 .分析了串联电阻对I～V特性的影响 .     

立方氮化硼空间电荷限制肖特基二极管研究

为解决金属/立方氮化硼（c-BN）接触问题, 提出Si掺杂的立方氮化硼单晶的上表面采用Cu,Zn合金探针、 下表面采用Ag浆烧结, 制备一个空间电荷限制肖特基二极管。室温下I V特性实验数据表明, 在10 V时器件的整流比为370。提出了该器件的等效电路模型, 并且结合空间电荷限制电流和热电子发射理论对实验结果进行了分析。结果表明, 正向电流与电压呈现二次幂函数关系。实验测量发现, 该二极管开启电压高达4.2 V, 最高工作温度超过500 ℃。     

具有低功耗和多值存储性能的双层WO_X/AlON阻变存储器的研究

针对当前阻变存储器(RRAM)面临的功耗和高密度存储的问题,介绍了一种降低功耗和形成多值存储能力的器件结构.相比单层结构的AlON RRAM,双层结构的WOX/AlON RRAM具有低至10μA的复位(reset)电流,1 000次以上的转换特性(endurance),较低的操作电压,以及多值存储等性能.针对WOX/AlONRRAM,提出了WOX介质层的等效电路模型为固定电阻与二极管串联模型.在直流置位(DC set)过程中,电路中存在一个较大的过冲电流,使得无法通过控制限流来获得不同大小的低阻态.在增加WOX介质层后,在WOX层和AlON层间形成了界面肖特基势垒,因此有效地抵抗了过冲电流,提高了低阻态的可控性.     

基于硅纳米线缺陷辅助隧穿肖特基二极管研究

介绍了铂（Pt）/p型硅纳米线（p-SiNWs）肖特基二极管的制备方法,在300~370 K温度范围内,测量了Pt/p-SiNWs肖特基二极管I-V特性.根据热发射（TE）、产生-复合（GR）,隧穿（TU）和漏电流（RL）理论模型,拟合了肖特基二极管电流传输机制,拟合结果说明Pt/p-SiNWs肖特基二极管中电流传输机制为缺陷辅助隧穿机制.此外,根据实验数据计算了肖特基二极管主要特征参数,二极管理想因子n随温度升高而减小,势垒高度Φb0随温度升高而增加,并且隧穿参数E0不随温度而变化.     

被部分遮挡的串联光伏组件输出特性

以太阳能电池的电流方程和电路的基本理论为基础,对带有旁路二极管的串联组件在被部分遮挡的情况下的输出过程进行了细致的物理分析,并将其划分为旁路二极管导通和阻断两个阶段,从理论上推导出可以运用分段函数准确描述被部分遮挡的串联光伏组件电流和功率输出特性.对两个串联的光伏组件在非均匀光照下的电流和功率情况进行了实验验证,结果证明了文中所提方法的正确性和可行性:①分段函数法可以对被部分遮挡的带有旁路二极管串联光伏组件的电流和功率输出特性进行准确描述;②传统的MPPT法的基础,即功率输出曲线的单峰性,已经失效,因而有必要对跟踪方法进行改进.     

非线性介观电路的量子化

为了介观电路量子理论的建立,在电荷不连续的前提下,得到了含有二极管的非线性介观电路的有限差分薛定谔方程.在广义动量表象中系统的薛定谔方程转化为四阶微分方程,利用微扰法,得到了系统的能谱和波函数,并计算了电流的量子涨落.     

全氧化物异质结HoMnO3/Nb-SrTiO3的电子输运特性

通过脉冲激光沉积技术在掺杂1.0%Nb的SrTiO3单晶基底上制备了单一c轴取向的正交HoMnO3薄膜,测量了变温条件下全氧化物异质结HoMnO3/ Nb-SrTiO3的伏安曲线,结果显示出二极管的整流特征,并且正向电流可以用热电子发射模型解释.但是随着温度的降低,在HoMnO3/ Nb-SrTiO3异质结中出现反向偏压电流异常增加的现象.本文用异质结界面上的隧穿效应解释了这个结果.     

一种光电混合式电流传感器

描述了一种光电混合式电流传感器 ,它由三部分组成 :第一部分是磁位计及积分电路 ,其输出电压信号正比于高压线路的被测电流 .第二部分是电压 /频率转换器 ,它将电压信号转换成频率调制信号 ,并驱动安装在高压端的发光二极管 ,进而转换成光脉冲信号 ,通过多模光纤传输到低压端 ,在光纤出射端经光电二极管转换成调频信号 ,由信号处理电路还原为被测电流 .第三部分是工作电源 ,它通过一个小型的电流互感器从电网获取能量 ,其输出再经整流、滤波和稳压提供积分电路和电压 /频率转换器的工作电压     

多晶硅MIS(Al/SiO_2/p-Si)太阳电池效率计算

本文计算了晶粒尺寸对多晶 Si MIS(Al/SiO_2/p—si)太阳电池短路电流和 AM_1效率的影响。其中利用了 Rothwarf 的晶界复合模型,Green 的少子 MIS 隧道二极管电流公式和 Soclof 的等效扩散长度.对于30μm 厚和晶粒度300μm 的电池,本征效率为12%,在表面反射加电极复盖引起的光损失占14%的条件下,可能达到的效率为10%;对于200μm 厚和1.2毫米晶粒度的电池,本征效率为16%,可能达到的效率为13%。