门极换向晶闸管阳极透过率的优化设计

采用数值模拟方法研究了缓冲层和透明阳极的结构参数对阳极透过率的影响.结果表明:透明阳极在较小的电流密度情况下具有较低的透过率,随着电流密度的增大透过率显著提高,即透明阳极的透过率依赖于阳极的电流密度;降低透明发射极或提高缓冲层掺杂水平,透过率也会提高;减小阳极的结深,透过率也会提高.因此,可以通过恰当地选择缓冲层和透明阳极的结构参数来调整阳极透过率,使之达到期望值,进而提高器件的关断性能.     

InGaN p-i-n同质结太阳能电池性能的理论分析

基于复合速率连续性方程,理论分析了InGaN p-i-n同质结太阳能电池的性能.结果表明,随着In组分含量增加,载流子收集效率、填充因子和开路电压均减小,短路电流密度增大,这些因素导致太阳能电池转换效率先增大后减小.当In摩尔分数大约为0.6时,太阳能电池转换效率达到最大.当缺陷密度低于1016 cm-3时,缺陷密度对载流子收集效率和短路电流密度几乎没有影响,而当缺陷密度高于1017 cm-3时,随着缺陷密度增大,载流子收集效率、短路电流密度、开路电压、填充因子和转换效率均减小.In摩尔分数越高,缺陷密度对太阳能电池性能的影响越大.     

电力SITH阳极造型对耐电容量的影响及提高

分析了影响电力静电感应晶闸管阻断电压BVAK的因素,提出了提高BVAK的方法,并构造了几种阳极结构.在实验了3种结构的基础上,给出一种新阳极造型.它有效利用了外延过程中在p-阳极区形成的轻掺杂n-层,在该层上进行条形p 重掺杂,为正向导通过程提供空穴注入,从而实现电导调制,降低通态压降.而未掺杂的透明阳极区则形成电流漏.实验表明,该结构不仅能有效增大阻断电压,同时利于关断过程积累电荷的抽取,加快关断时间,降低关断损耗.     

功率LIGBT热载流子退化机理及环境温度影响

研究了横向绝缘栅双极型晶体管(LIGBT)的热载流子退化机理及环境温度对其热载流子退化的影响.结果表明,器件的主导退化机制是鸟嘴处大量界面态的产生,从而导致饱和区阳极电流Iasat和线性区阳极电流Ialin存在较大的退化的主要原因,同时,由于Ialin的分布比Iasat的分布更靠近器件表面,故Ialin的退化比Iasat的退化更严重;而器件沟道区的碰撞电离和热载流子损伤很小,使得阈值电压Vth在应力前后没有明显的退化.在此基础上,进一步研究了环境温度对LIGBT器件的热载流子退化的影响.结果表明,LIGBT呈现正温度系数,且高温下LIGBT的阈值电压会降低,使得相同应力下其电流增大,导致器件碰撞电离的增大,增强了器件的热载流子损伤.     

新型功率半导体器件IGCT的核心技术

在目前的中电压大功率应用领域，占主导地位的功率半导体器件有晶闸管，GTO和IGBT等，这些传统的功率器件在产用方面都存在一些缺陷，ABB半导体公司率先提出了一种新型功率半导体器件－IGCT，它具有大电流、高电压、开关频率高、高可靠性，结构紧凑，低损耗的特点，在性能上明显优于目前广泛使用的GTO和IGBT器件，本文对IGCT器件及其工作原理进行简单介绍，并着重对四项核心技术；缓冲层，透明阳极，逆导和集成门极技术，以及它们对器件性能的改善进行阐述。     

基于不锈钢阳极的TIG电弧压力特性

以不锈钢作阳极,采用静态小孔法测量TIG电弧压力.结合电弧阳极电流密度分布、伏安特性和弧长电压特性曲线分析不锈钢TIG焊的电弧压力特性.与水冷铜作阳极时的电弧压力对比,结果表明:在相同条件下不锈钢作阳极时电弧压力的分布服从高斯分布,分布半宽值较大,电弧压力峰值较低并随着电弧电流的增大、弧长的减小而增大;2种阳极条件下电弧压力峰值的差值随电流增大而增大,随弧长增大无明显变化.     

输运层厚度与迁移率对双层有机发光器件性能的影响

基于一些合理假设与近似,建立了具有欧姆接触载流子注入的双层有机电致发光器件的解析模型．模型中计算参数只有空穴和电子输运层的厚度、迁移率、外加电压及材料参数Fh和Fe,且这些参数都是可以通过测量得到的．研究了材料参数Fh,Fe对器件复合电流密度的影响及空穴输运层厚度和载流子迁移率对器件电场强度和复合电流密度的影响．结果表明：空穴输运层厚度和载流子迁移率引起电场强度的重新分布,进而对复合电流密度产生影响;接触限制电极注入少数载流子的器件可以取得比欧姆接触注入多数载流子的器件更高的复合电流．     

新型热离子发电器件理论及其在能量转换器件中的应用

首先基于电子能量的选择机制,介绍两类具有能量选择通道的热离子电流密度方程.以能量选择通道在热载流子太阳能电池中的应用为例,揭示如何利用能量选择通道实现高效的能量转换.其次,根据半导体电子发射的基本原理,给出光增热离子发射电流密度方程,以光增电子隧穿太阳能电池为例,阐述光增热离子实现太阳能的光热集成利用的新原理.最后,根据石墨烯中电子的能量色散关系,给出石墨烯表面发射电子流密度方程,进而分析基于石墨烯热离子效应的能量转换器件的热电性能.文中结合国内外的研究现状,系统地阐明如何评估基于三类新型热离子效应的器件的热力学特性,建立优化理论,指导设计高效的能量转换器件.     

化学工业沉船牺牲阳极保护数值模拟——以经远舰为例

对经远舰牺牲阳极保护进行研究,获得不同数量铝合金牺牲阳极对沉船基体的保护效果,为经远舰沉船保护提供科学依据。测试沉船基体及铝合金牺牲阳极在模拟海水中的极化曲线,得到模拟计算所需参数。运用Comsol软件建立物理模型,设置边界条件,模拟计算沉船在海水中的阴极保护效果。根据不同数量牺牲阳极的沉船表面电位分布、局部电流密度及电极腐蚀速度,分析基体和牺牲阳极的腐蚀行为,得到牺牲阳极的使用寿命。随着牺牲阳极数量减少,基体表面电位分布最低和最高电位同时减小,局部电流密度增大,阳极的腐蚀速率增大。当布置24块牺牲阳极时,基体局部电流密度和电极腐蚀速度最小,但表面最低电位超出标准保护电位范围,基体发生过保护;牺牲阳极数量较少到14块和12时,基体表面电位分布在标准保护电位范围内;布置10块牺牲阳极时,表面最高电位不在标准范围内,基体处于欠保护。依据国家保护电位范围标准-0.75~-0.95V（vs.Ag/AgCl）及牺牲阳极最长使用寿命,选择14块铝合金牺牲阳极作为沉船保护的最佳方案。     

影响超快光电导开关关断特性的主次因素

超快光电半导体开关的最大重复工作频率由关断特性决定，而影响关断特性的因素很多。基于超快光电半导体开关的大量实验，分析了影响关断特性的主要因素和次要因素，认为关断特性主要取决于载流子的寿命、载流子的漂移速度、深能级陷阱作用，其中，载流子寿命是最重要的因素。触发光参数及光电耦合关系、电极工艺、电路参数对关断特性有一定影响。     

海水激活电池用Mg-Hg-Ga合金阳极材料的腐蚀行为

通过Mg-3％Hg-2％Ga阳极材料在3.5％ NaCl水溶液中的析氢和浸泡实验研究其宏观腐蚀速率,通过动电位极化法和交流阻抗谱分析镁合金的电化学腐蚀行为;用扫描电镜分析镁合金的表面腐蚀形貌,讨论Mg-3％Hg-2％Ga合金的腐蚀机理.研究结果表明;Mg-3％Hg-2％Ga在3.5％ NaCl介质中的析氢速率为2.4×10-4mL/(cm2·s),浸泡128 h后,试样表面腐蚀均匀,腐蚀产物易脱落;在10 mV/s的扫描速度下,动电位极化测得腐蚀电流密度为2.41 mA/cm2;在开路电位下测得电极电荷转移阻抗为222.6 Ω/cm2,等效电容为8.48×10-4F.Mg-3％Hg-2％Ga阳极材料可开发为海水电池用镁合金阳极材料.     

GTO最大可关断能力识别

最大可关断阳极电流标志着可关断晶闸管（ＧＴＯ）的最大阳极电流关断能力和反向偏置安全区的电流极限值．尖峰电压的变化量随阳极可关断电流增加而近似线性地减小，利用这一特性可识别ＧＴＯ电流关断能力的极限值     

合金元素对铝阳极电化学性能的影响

通过正交试验法研究Mg,Sn和Hg元素对铝合金阳极电化学性能的影响,采用恒电流扫描法、动电位极化法和排水析氢法检测Al-Mg-Sn-Hg阳极的电化学性能和腐蚀性能,采用环境扫描电镜结合能谱分析研究A1-Mg-Sn-Hg阳极的表面形貌和显微组织.结果表明:Sn和Hg的加入使得一部分Mg与2种元素形成第二相,成为80℃、大电流密度下铝阳极活化的主要因素,并能很好地抑制析氢;另一部分Mg固溶在Al中,成为铝阳极保持活化状态的重要原因;得到了综合性能优良的Al-Mg-Sn-Hg铝合金阳极材料,它在电流密度为650 mA/cm2、80℃、4.5％的NaOH溶液中稳定电位为-1.707 V,析氢速率为0.38 mL/(cm2.min).     

焊接电弧电流密度分布模型的研究

本文采用分裂阳极法对于处于不同压缩状态的焊接电弧进行测试,将大量测试结果应用概率统计知识在概率纸上进行拟合检验,发现阳极平面电流密度的分布精确地服从威布尔分布规律。在分裂阳极测定基础上建立的威布尔二维联合分布密度函数可以作为阳极平面电流密度分布的通用模型,运用这一模型可以求得阳极平面任一点的电流密度,这一模型在电弧中心部分与正态模型十分接近,但在偏离中心处,则具有较高的精确性,且能确定电弧边界,而这一点正态模型是无法做到的。     

用PbO2／Ti作阳极从MnCl2体系制备电解锰（Ⅱ）

研究用钛基二氧化铅作阳极，从ＭｎＣｌ２体系制备电解锰的方法。该法克服了用石墨阳极的缺点，并具有可使用更高阳极电波密度以及控制没有阳极泥产生的等优点。     

CNTs气体电极高效产H2O2及在直接蓝脱色中的应用

以碳纳米管等气体电极为阴极，石墨为阳极，构成电化学体系现场产生H2O2，考察电流密度对H2O2产生量的影响．结果表明：pH值为7、电流密度为20mA／cm^2、曝气量为1．3L／min时，通电1h，CNTs气体电极H2O2产生量为1036mg／L，是活性炭气体电极的1．7倍．以CNTs气体电极为阴极，Sb-SnO2／Ti电极为阳极，阴阳极联合降解直接蓝染料，60min脱色率达96％，且反应符合拟一级反应动力学．     

Emittance and brightness measurement of a high voltage pseudospark electron beam

This is a report of the emittance and brightness measurement of an electron beam produced in a pseudospark discharge device driven by a pulse line accelerator. A ten-gap pseudospark device was operated at 200 kV, in a nitrogen gas fill pressure of 15 Pa. The typical value of emittance was measured to be 47 mn mrad about 5 cm downstream of the anode plane. The dependence of the beam current, HWHM emittance, the normalized emittance, and the normalized brightness on the axial distance from the anode were obtained. The highest brightness is about 2.7 × 10¹²A/(mrad)² near the anode, and is still higher than 10¹⁰A/(mrad)², 160 mm downstream of the anode. Such a high quality electron beam can be used for Raman free electron laser, X ray laser producing, and high power microwave.     

Fabrication and field emission performance of arrays of vacuum microdiodes containing CuO nanowire emitters grown directly on glass without a catalyst

Arrays of vacuum microelectronic sources are fabricated on a glass substrate using cupric oxide (CuO) nanowire emitters. The arrays of electron sources possess a microdiode structure, which can effectively induce field emission and control the delivery of emitted electrons to the anode in a triode-type device operation. A technique for precisely growing CuO nanowires at the centre of microcavities in an array without using a catalyst and at temperatures as low as 400°C is presented. Such a simplified fabrication procedure results in improved field emission performance from the array compared with previous vacuum microelectronic devices. Typical prototype devices have turn-on gate voltages as low as 169 V to give emission current densities of 10 μA/cm2 at the anode. The ratio of anode current to cathode current reaches ~0.85, and the maximum change in emission current density per volt is 1 μA/cm2. Electron emission from the arrays is stable and reproducible under either pulsed or direct current fields. These characteristics indicate that microgate-controlled CuO nanowire emitters may find application in practical devices.