微波光电导衰退测量少子寿命的新方法

少数载流子寿命是半导体材料的一个重要参数,它对各种半导体器件的电特性有很大影响.已有许多作者采用微波方法测量半导体材料的少子寿命.这种方法本质上是光电导衰退法.由于可做到无接触测试,它显示了较大的优越性.但是,为了把样品     

高功率超短电磁脉冲微波源及其应用

给出了采用全固态绝缘、微带线低电感输出的Ｓｌ－ＧａＡｓ超快光电导开关作为高功率亚ＧＨｚ电磁脉冲微波源的实验结果。总结了强电场下半导体光电导开关呈现出的引发、维持及恢复过程的非线性特性。阐述了超快光电导开关用作电磁导弹脉冲源的原理、性能,以及超短电磁脉冲在超宽带雷达和超宽带通信领域内的应用前景。     

超快光电导开关瞬态电阻计算方法

应用电磁学原理,研究了光电导开关输出电流中的位移电流和传导电流,认为位移电流可以由内建电场变化和负载分压过程引起.内建电场变化引起的位移电流在大间隙光电导开关中可以忽略;负载分压引起的位移电流能够抑制光电导开关输出电流的变化.横向光电导开关的输出电流主要依赖电极吸收载流子形成的传导电流和负载分压引起的位移电流.建立了基于载流子输运过程与瞬态电磁过程的全电流模型.根据此模型得到了光电导开关瞬态电阻计算方法,与电导率模型相比,该方法可以更精确描述超快光电导开关的瞬态电阻.     

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。     

用光电导衰退法测量锗中少数載流子的壽命

引言半导体材料中少数载流子~(**)的寿命是一个非常重要的参数,它标志着半导体材料的性能及品格的完整性,而且在半导体器件特別是晶体管的制造时,半导体材料中少子寿命的大小对晶体管的性能有重大的影响。因此半导体材料中少子寿命的测量     

阶跃光激励下半导体的温度变化

建立了阶跃光激励下半导体材料温度变化的一维理论模型.采用本征函数法得到了阶跃光激励下半导体中光生载流子和温度随时间的变化关系,并研究了少数载流子寿命对这种变化的影响.同时,利用阶跃光激励的光热光偏转实验研究了少数载流子寿命不同的半导体样品的光热光偏转信号.实验结果与理论结果符合较好,表明阶跃光激励的光热技术可用于对半导体材料参数进行表征.     

风电变流器IGBT模块通断延迟时间结温探测模型研究

针对风电变流器中绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)开关,研究基于通断延迟时间风电变流器IGBT模块结温探测方法.首先,从半导体物理机理视角分析了通断延迟时间的温敏机理和温敏特性,明确了本征载流子浓度、电流增益和载流子迁移率等影响通断延迟时间的物理因素.然后,设计IGBT模块的动态测试试验,测试不同母线电压或不同集电极电流条件下,通断延迟时间与结温的关系,并对试验结果进行分析.动态测试试验采用双脉冲法二极管钳位电路,提高通断过程栅极电压和集电极电流的动态特性测试精度,采用恒温控制底板加热设备,控制IGBT芯片温度.再后,对IGBT模块开关过程中不同结温下集电极电流和栅极电压波形进行分析,考虑电压电流影响的条件下,建立了基于开通及关断延迟时间的结温探测模型,并对比研究了模型精度.结果表明,基于关断延迟时间的结温探测精度较高、稳定性更强,且母线电压越高或者集电极电流越低,则关断延迟时间越大.最后,建立了基于关断延迟时间的IGBT结温探测模型,该模型考虑电压和电流影响,拟合精度高,平均相对误差小,可用于热平衡态风电变流器的IGBT模块的工作结温探测.     

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。     

圆柱腔TE011模端盖哑铃状孔—缝特性及其应用

介绍用微波谐振腔测量片状介质材料的电导率、介电常数和半导体非平衡载流子寿命的方法．对圆柱腔ＴＥ０１１模端盖上的哑铃状孔－缝的特性进行了研究，指出单个哑铃状孔－缝与ＴＥ０１１模耦合很弱，两个对称的哑铃状孔－缝与ＴＥ０１１模具有较强的耦合，后者可用于小损耗片状介质材料介电常数、半导体材料非平衡载流子寿命等参数的测量．因为测量是无接触的，所以无需对样品进行特殊加工．ＴＥ０１１模品质因数Ｑ值高，因而测量具有较高的精度．     

光导开关在超宽带雷达中的应用

超宽带雷达以其高距离分辨率、强抗干扰性、反隐身等优良特性受到各国日益广泛的关注.本文简要介绍了超宽带雷达的特点,阐述了光导开关在超宽带雷达中的应用以及国内外研究现状,并探讨了其应用前景.     

Theoretical analysis of ultra-fast phase recovery in semiconductor optical amplifiers

We present results from theoretical analysis of the phase dynamics in semiconductor optical amplifiers(SOAs).In particular,we focus on an aspect of the ultra-fast phase recovery that currently does not have adequate in-depth theoretical analysis and clear explanation of the physical mechanism.We build up a numerical model to analyze the ultra-fast phase recovery of semiconductor optical amplifiers in details.To investigate the phase response characteristics,we analyze the different contributions to the phase shift,including intra-band effects such as carrier heating,spectral hole burning,and inter-band effects such as carrier depletion.In addition,the impact of the pulses energy on phase shift is also investigated.Based on the analysis of phase response characteristics,we further explain the reason why a delay occurs between gain response and phase response.The analysis results are in good agreement with the reported experimental results.The results presented in this paper are useful for the SOA-based ultra-fast optical signal processing,such as optical switches,optical logic gates,and optical Add/Drop multiplexer.     

高倍增 GaAs 光电导开关的设计与研制

首次报导了采用Ｓｉ３Ｎ４、硅凝胶钝化／保护的微带线低电感输出的全固态ＳＩ－ＧａＡｓ高压亚纳秒光电导开关的研究结果,该器件的耐压强度为３５ｋＶ／ｃｍ,具有理想的暗态伏安特性;典型的电流脉冲上升时间为２００ｐｓ,电流达１００Ａ．并在实验中观测到典型的高倍增（Ｌｏｃｋｏｎ效应）现象．     

砷化镓光导开关中流注自发辐射实验的理论分析

分析了高增益砷化镓光导开关中流注（即电流丝）一端不同辐射波长的自发辐射实验现象,导出了不同辐射波长的辐射复合系数之间的关系,拓展了电流丝的自发辐射随电流丝电流变化的数学模型．计算结果表明,丝电流相同时流注自发辐射的其他峰值强度略小于890nm自发辐射强度．     

砷化镓光导开关中流注辐射实验理论分析

分析了高增益砷化镓光导开关中流注一端的辐射复合实验现象,首次引入了单色光(890 nm)的辐射复合系数,导出了流注顶部的单色光自发辐射公式.比较理论计算结果与实验观测结果,两者很好符合,证明了流注顶部的单色光自发辐射模型的合理性.     

砷化镓光导开关中流注890 nm辐射的光致电离效应

分析了高增益砷化镓光导开关中流注一端波长890 nm自发辐射的光致电离效应,导出了砷化镓光导开关中流注顶部波长890 nm自发辐射在吸收区域产生的载流子密度分布规律.计算结果表明,紧邻流注顶部处的光生载流子密度最大,波长890 nm自发辐射产生的最大载流子密度比流注内平均载流子密度至少小3个数量级.     

光导开关在UWB和THz技术中的应用

光导开关以其优良的性能在众多领域中有着广阔的应用前景和使用价值.本文重点阐述了光导开关在超宽带技术和太赫兹技术中的应用,并指出目前应用研究中存在的主要问题.     

半导体开关与RF MEMS开关性能分析与比较

为找出影响微波开关性能的参数及其开关的发展方向,从物理机理上分析和比较了．半导体开关和RFMEMS（射频微电机械）开关的性能。提出了微波串联开关的理想模型,定义了开关的品质因数,应用器件物理理论和电容公式推出了半导体开关和MEMS开关的品质因数表达式,分析出影响开关性能的参数,提出改善的方法。通过相关权威测试的品质因数得出：RFMEMS开关比半导体开关具有更优的性能,与理论分析相一致。通过开关的性能比较,明确RFMEMS开关可广泛地应用到射频微波电路中,有好发展前景。