碰撞雪崩渡越时间二极管(IMPATT)的设计

本文从IMPATT二极管的工作机理,导出了IMPATT器件设计的判据W=Vd/2f。并以提高器件的微波输出功率和效率为着限点。计算了X波段连续波硅IMPATT器件的最佳材料参数、电学参数、结构参数和热学参数。本文的设计思路和方法也基本上适用于其它材料(Ge、GaAs)和其它波段(如C波段、Ku波段)以及其它结构(如肖特基势垒结构)的IMPATT模式的雪崩二极管。     

基于氮化镓器件的LLC谐振变换器的驱动波形优化及损耗分析

随着第三代半导体器件氮化镓器件的逐渐成熟,使进一步提高直流电-直流电(DC-DC)变换器效率成为可能。探讨了氮化镓栅极正向阈值电压较小和具有反向导通能力的特性,并针对这些特性设计了新的驱动方式。之后从变换器损耗的角度,提出了基于损耗分析的最小损耗时的死区时间,确定了驱动波形的具体参数。并优化设计了主要磁性元件的设计流程以减小涡流损耗。经过仿真软件验证结论后最终给出了设计参数,并制作出了高效率的试验样机,证明了使用新型驱动电路的氮化镓LLC变换器高效、工作稳定。     

基于整体式隔磁套电磁铁位移-力特性研究

为了减小尺寸,设计了新型整体式隔磁套的直流电磁铁,采用非导磁的不锈钢材料制作隔磁套兼线圈骨架,减少漏磁并简化结构.建立新型整体式隔磁套直流电磁铁磁场的数学模型,利用Ansoft 仿真软件研究了其位移-力特性曲线,探讨了衔铁凸台结构参数对位移-力特性的影响.在额定功率8 W的情况下,得到轴向工作气隙1.2 mm,额定初始吸力30 N的位移-力特性.在此基础上,通过实验验证了新型直流电磁铁位移-力特性的仿真分析结果.     

基于GaN器件的半桥式固态射频电源应用研究

随着电力电子行业的发展,射频电源对高效率、轻量化的要求逐渐提高。硅(Si)材料的理论极限,约束了Si功率器件在高频、高压及大功率等场所的应用。基于氮化镓(GaN)半导体材料制备的功率器件与Si器件相比,具有导通阻抗低、输入输出电容小等特性。基于这些特性,采用GaN管设计制作了一款开关频率为2 MHz的半桥式固态射频电源样机。通过电路的设计和优化,样机输出2 MHz的标准正弦波。样机的输出功率为14.9 W时,效率可达到95.5%,功率密度可达到78.9×10-3W/cm3。同时,采用专为射频电源生产的Si功率器件替换掉样机上的GaN器件,验证了GaN器件与Si器件相比,可大幅度提高半桥式固态射频电源的整机效率和功率密度。     

快速模拟调节系统

本文对快速模拟调节系统的基本原理和性能进行了分析,提供了计算该系统静、动特性的公式和方法.利用电子模拟计算机对快速模拟调节系统进行了模拟试验,实验证明,本文所提供的计算公式与实验结果是一致的.正确地设计和调整快速模拟调节系统的参数,能使系统静、动特性都达到良好的性能指标,在一定程度上要比目前常用的双闭环直流传动系统的性能优越,而且设计调试方便.由于本系统不需要电流闭环,省去了电流检测装置,简化了系统结构,运行可靠性提高,所以本文所介绍的快速模拟调节系统是一种值得推广应用的可逆直流传动系统.     

单电极直流电弧炉热态模拟试验研究

在容量250 kg的单电极直流炼钢电弧试验炉上进行了热态模拟试验研究,探讨了伏安特性、功率、电效率以及耐火材料烧损指数等单电极直流电弧炉的电热特性。试验研究结果表明,单电极直流电弧炉具有不同于三相交流电弧炉的电热特性。     

高压直流电缆的电-热场耦合仿真研究

高压直流电缆(high voltage direct current cables, HVDC-cables)广泛应用于生产、生活的方方面面,研究高压直流电缆的电特性、热特性及其耦合性质有助于为高压输电设计和施工提供重要依据.以往研究高压直流电缆内部电场分布时,一般将其视为静电问题,并假设电缆材料属性为线性.本文考虑了绝缘介质材料聚乙烯的非线性特性以及绝缘材料内部的欧姆损失,对旋转对称和非旋转对称的高压直流线缆模型进行了电-热场耦合仿真研究.仿真结果显示,绝缘材料内外温差ΔT增高将引起电场反转效应,而电场系数β增加将消弱外界屏蔽电场.对于非旋转对称截面的高压直流电缆,绝缘介质内电场强度与介质厚度正相关,且同样存在电场反转效应.     

863计划新材料领域课题“硅基镓氮固态光源关键技术研究”取得重要进展

由南昌大学承担的863计划新材料领域课题“硅基镓氮固态光源关键技术研究”日前通过了验收。该课题在第一代半导体材料硅衬底上研制成功第三代半导体材料氮化镓基蓝色发光二极管,处于国际领先地位,并在全球率先实现了小批量生产。目前市场上出售的氮化镓发     

原子层沉积二氧化钛提高氮化镓纳米线的光电化学光探测稳定性（英文）

紫外光探测在光通信、化学与生物相关传感应用中发挥着重要作用。基于氮化镓纳米线的光电化学光探测器以其自供能、环境敏感等特性受到广泛关注。然而，氮化镓纳米线在光电化学环境中易受到光腐蚀，极不稳定。为了提高氮化镓纳米线在光电化学环境中的稳定性，在研究了氮化镓纳米线的光电化学光探测性质的基础上，提出一种利用原子层沉积技术在纳米线表面均匀包覆一层超薄的（～4 nm）二氧化钛保护层，以改善氮化镓纳米线的光电化学稳定性的方法。实验结果表明，相较于未被包覆的氮化镓纳米线，被二氧化钛保护层包覆的氮化镓纳米线在365 nm紫外光照下的光电流密度在2 000 s的测试时间内的衰减程度有所下降。具体而言，未被包覆的氮化镓纳米线的光电流衰减系数高达85%；而包覆了二氧化钛保护层的氮化镓纳米线的光电流衰减系数可降至49%。该研究成果为构建长期稳定的氮化镓纳米线基光电化学型光探测器提供了参考。     

GaN基场效应器件Monte Carlo模拟

基于AlGaN/GaN异质结的高电子迁移率晶体管(HEMT)在高温、高功率微波器件方面有极其重要的应用前景.文章用自洽-耦合蒙特卡罗(Monte Carlo)方法对AlGaN/GaN异质结构场效应晶体管作了模拟,给出了器件直流特性的Monte Carlo模拟结果,包括器件的粒子分布及器件的等势线分布,最后给出器件在不同栅电压下的直流输出特性.文章的模拟结果对研究GaN基场效应器件有指导意义.     

改性聚酰亚胺的真空直流沿面闪络特性

研究改性技术对聚酰亚胺(PI)的真空直流沿面闪络特性的影响并分析其闪络机理。采用半导电微粉对PI进行改性,在10-3 Pa以下实验研究改性前后PI材料的直流闪络特性。结合扫描电子显微镜观测到的闪络试样表面状态以及复合试样的二次电子发射系数测试结果,分析高真空背景下的直流闪络机理。实验结果表明:采用具有非线性电导特性的纳米改性剂对PI进行改性,可以显著提高材料的真空直流沿面闪络电压,采用微米改性剂时其闪络电压反而低于纯材料;纳米改性在降低PI材料表面二次电子发射系数的同时也会增加表面粗糙度;在闪络即将发生时,材料表面有气体逸出现象。结合用扫描电镜观测到的表面微孔现象以及物理分析,认为纳米改性后的复合试样具有更低的电子诱导脱附系数,由此而导致的气体解吸附是影响真空直流电压下沿面闪络的关键因素。     

大功率IGBT直流特性和动态特性的PSPICE仿真

应用等效模拟的方法建立了IGBT PSPICE仿真的直流模型和动态模型，对大功率IGBT的直流特性和动态特性进行了仿真分析，模型的仿真值与器件的实际值相比，所有特性均较吻合，表明仿真模型适用于大功率IGBT的特性分析。     

活性材料冲击压缩及反应行为模拟方法研究进展

近年来，以含能结构材料、含能非晶合金、含能高熵合金等为代表的活性材料受到广泛关注.由于兼具结构强度特性和冲击反应释能特性，活性材料在高效毁伤和防护领域有十分重要的应用前景.其中，活性材料的冲击压缩响应行为及反应释能特性是该类材料设计和应用中关注的重点，研究人员在考虑其冲击反应行为的数值模拟方法上开展了大量的研究工作.本文基于活性材料宏观反应行为受微/细观结构特性控制的特点，从不同时空尺度对活性材料的冲击压缩及反应行为数值模拟方法的研究现状进行了综述，系统梳理了分子动力学模拟、冲击压缩特性细观模拟、冲击反应行为跨尺度模拟、冲击压缩及反应行为宏观尺度模拟方法等4个方面的研究进展.总结认为，活性材料的冲击压缩动力学响应特性数值模拟及冲击反应特性宏-细观尺度关联机制的研究已取得了较大进展，考虑反应弛豫时间和非自持反应特性的点火模型在宏观尺度数值模拟中得到发展与应用.但是，目前数值模拟中关于反应诱发后活性材料动力学行为的描述主要基于火/炸药等典型含能材料的本构模型，仅能实现对活性材料冲击反应行为的表观呈现，而对活性毁伤元作用过程关键参数的精确预测仍存在一定差距.因此，建立准确描述活性材料撞击点火...     

直流辉光放电等离子体特性研究

研究了直流辉光放电中各区域的特性, 测量了正柱区的等离子体参数, 阐述了利用直流辉光放电正柱区等离子体对高分子材料进行表面改性时等离子体参数的选择     

基于直流发电机的风力发电系统及其控制策略

针对风力发电系统的特点,结合直流发电机的特性,提出了基于直流发电机的风力发电系统.从理论上分析了该系统的可行性及其优点,重点对其控制策略进行研究,在动模实验室内建立基于直流发电机的风力发电系统的模拟系统,以直流电动机作原动机,调节直流电动机的转速,模拟风速变化引起的风力机转速的变化,并通过试验验证了该系统的可行性.     

表面修饰和电场对氮化镓薄膜电学性质的调控机理研究

采用第一性原理模拟方法研究表面修饰和电场对氮化镓纳米薄膜电学性质的影响。对于表面镓原子和氮原子分别进行氢化、氟化或氯化得到的氮化镓纳米薄膜(A-Ga N-B),当层厚相同时,Cl-Ga N-H和Cl-Ga N-Cl薄膜的能隙较小,而H-Ga N-H和F-Ga N-F薄膜的能隙较大。当层厚增加时,相同表面修饰的氮化镓纳米薄膜能隙将逐渐减小,最终由半导体转变为导体。当施加垂直电场时,薄膜能隙将依赖于电场方向呈现线性增加或者降低。该研究结果将会为氮化镓纳米材料应用于纳米电子器件提供重要的理论指导。     

GaN量子点弹性模量的分子动力学模拟

 应用一种分子动力学的方法,模拟预测了氮化镓（GaN）量子点在应变状态下的弹性模量和体积模量.通过在闪锌矿和纤维锌矿两类模型上施加不同形式的应变,得出了体应变和系统能量之间的关系.进一步利用分子动力学方法模拟出系统的能量,并计算出GaN材料在应变状态的弹性模量.在零应变状态下,预测结果同以往的理论值和实验值相吻合.     

模拟发电机组专用可控硅直流调速系统

本文从分析同步发电机原动系统基本数学模型入手，提出了一种实现同步发电机原动系统仿真的专用可控硅直流调速系统及其实用装置。该控制系统采用有差调节的模拟调速器，水汽管道特性模拟、自平衡特性模拟和集成块模拟触发器，以及过流与超速保护，并可实现有差－无差调节的转换。     

AlGaAs／GaAs HBT基区电流的研究

在ALGaAs/GaAs HBT E-M模型直流参数的研究基础上,对HBT的基区电流进行了研究,特别是针对BE结空间电荷区的复合电流和基区表面复合电流,因为在HBT的小偏置情况下,HBT的BE结空间电荷区的复合电流和基区表面复合电流在整个基区电流中占有主导地位。当BE结间外加电压为0.5-1.2V时,ALGaAs HBT的基区电流的计算机模拟值和测试值比较接近,这一研究结果有助于进一步了解HBT的直流特性和1/?噪声特性。     

AlGaAs／GaAs HBT E—M模型直流参数的修正

在Ｓｉ ＢＪＴ Ｅ－ＭＳ模型基础上,对其直流参数进行进行了修正,使其适应于ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ ＨＢＴ的直流特性;电流增益不是常量和自热效应。计算机模拟值与测值在中电流和较大电流时相当吻合,这一结果支持了ＨＢＴ电路模拟。