GaAs光电导开关非线性锁定效应的机理研究

根据光激发电荷畴模型,研究强电场条件下,半绝缘GaAs光电导开关体内热电子的瞬态输运过程及载流子与晶格相互作用的性质,并对光激发单极电荷畴的形成、生长、输运及达到稳定平衡状态的全过程进行了分析。认为GaAs光电导开关的非线性锁定效应是光激发单电荷畴处于稳定平衡状态时的必然结果,同时,电荷畴内部及前端的强电场区域伴随有热电子强烈的局部碰撞电离和辐射复合作用,使载流子迅速雪崩倍增,形成输出电脉冲的超快上升沿,强电场区出现在GaAs光电导开关的阳极周围,在电荷畴到阳极之间将发生强烈的碰撞电离和辐射复合发光,形成丝状电流。     

超快光电导开关的传输特性分析及优化方案

超快光电导开关输出的是超宽带的电脉冲信号,因此开关至负载的传输线路设计优劣对输出波形影响很大。本研究分析了光电导开关典型的同轴-微带传输结构,计算了线性工作模式下开关电阻瞬态变化在传输线路阻抗不连续处引起的电磁波反射,及其对输出脉冲波形和电压传输率产生的影响,然后与实测脉冲波形进行了对比,解释了肩峰现象。最后根据仿真结果提出了提高光电导开关传输特性的三种优化方案。     

关于位移电流几个问题的探讨

本文论证了麦克斯韦变化电场激发磁场假设的本质是变化的涡旋电场激发磁场;证明了似稳条件下平板电容器两板间的磁场不是位移电流的磁场,而是传导电流的磁场;并提出了引入全电流定律的一种方法。     

传导电流产生磁场的机制的探讨

人们对传导电流和位移电流均能产生磁场这一点非常熟悉，并知道位移电流产生磁场的机制是：由变化的电场产生涡旋磁场。但对传导电流是怎样产生磁场的、它的机制是什么，尚不清楚。本文从理论的角度阐明传导电流产生磁场的机制是：由变化的电场产生涡旋磁场。这同位移电流产生磁场的机制完全一致。     

基于少子寿命测量研究晶硅电子态缺陷

基于瞬态微波光电导少子寿命测试仪和MATLAB编程研究了确定硅片的复合中心浓度和陷阱中心浓度的方法。利用瞬态微波光电导少子寿命测试仪,我们测量了硅片的少子寿命及微波光电导瞬态电压信号随时间的变化特性。根据已知的注入水平和相关复合参数,建立少子寿命与复合中心浓度的关系,我们得到硅片中的复合中心浓度。利用瞬态电压信号的时间变化特性与非平衡载流子浓度的时间衰减特性的关系,我们得到非平衡载流子浓度随时间的衰减曲线。结合非平衡载流子时间衰减特性曲线和陷阱模型表达式,利用MATLAB软件进行数值拟合得到了硅片的陷阱中心浓度。     

热载流子效应对GaAs光电导天线仿真的DD模型修正

研究了光电导天线辐射产生的太赫兹电场强度与外加偏置电场的关系。利用太赫兹时域光谱系统对34μm孔径GaAs偶极子光电导天线进行了测量,得到了外加16.2 kV/cm电场时,辐射太赫兹电场趋于饱和。理论分析了热载流子效应是使光电导天线辐射太赫兹电场趋于饱和的主要原因。同时用热载流子效应修正的扩散-漂移模型结合时域有限差分方法对该天线进行了仿真,仿真与实测数据吻合,表明:考虑飞秒激光照射强场条件下GaAs材料,修正的扩散-漂移模型热载流子效应对漂移速度的影响能准确仿真偏置电场与光电导天线辐射场强的关系。     

计及动作时间的开关模型及其应用

提出了一种计及动作时间的开关模型，即处在导通过程的开关用电压源表示，处在断开过程的开关用电流源表示，开关的导通电阻可以为零，断开电阻可以为无限大．利用这种模型，可用结点法对电路进行时域分析，避免了由理想开关模型引起的不连续初始值求解的困难，保留了理想开关模型的优点，与计及开关通断电阻的模型相比，极大地减少了计算时间，实例表明，这种模型具有编程容易、仿真时间短的优点，适用于开关网络的建模和仿真。     

位移磁流的概念及其应用

按照麦克斯韦(Maxrvell)的电磁场理论,随时间变化的电场和电流具有同样产生磁场的的性质.因此,变化的电场称为位移电流.位移电流密度和电位移D的变化率成正比.采用国际单位制,位移电流密度     

基于新型前馈补偿的电压源型逆变器研究

研究了三相电压源型逆变器输出电压控制,分析了逆变器的非线性扰动和等效滞环继电器模型,提出了补偿量在线可调的前馈补偿控制系统模型.利用搜索控制器(SC),在给定电压不变条件下,通过消除不同开关频率定子电流基波幅值的差,在线确定由死区、电力半导体器件导通关断时间产生的脉宽误差.将功率开关和续流二极管通态电阻视为负载阻抗的一部分,将导通阀值产生的逆变器输出电压误差折算为等效的脉宽误差,并进行了补偿.最后利用合众达DSP F28335模拟器进行了实验,比较了脉宽误差补偿前后得到的定子电流波形,结果表明,该方法有效地消除了脉宽误差,抑制了死区效应.     

瞬态反射光谱研究半导体表界面载流子动力学的3种常见分析方法

基于飞秒脉冲激光器的时间分辨超快光谱技术已经广泛应用于研究光与物质相互作用、激发态性质、超快动力学等光物理现象,其中瞬态反射光谱是研究固体表界面电荷动力学的有力工具之一.本文总结了瞬态反射光谱分析3类常见的半导体表界面(直接带隙半导体表界面、间接带隙半导体表界面和存在内建电场的半导体表界面)载流子动力学的方法;分析了前两类半导体表界面瞬态反射光谱特征信号归属,讨论了利用特征光谱信号表征扩散、表面复合、界面电荷转移等动力学过程的原理;讨论了高掺杂半导体表界面如果存在内建电场的情况下表面反射光谱特征信号的归属,以及如何利用光诱导瞬态电场对反射光谱调制来追踪界面电荷分离和复合的动力学.