高原负地闪前云闪K-型击穿过程的观测研究

利用CPS同步的高时间分辨率闪电电场变化仪,对青藏高原东部地区的雷电特征进行了多点同步观测,得到了1 μs时间分辨率的多站同步闪电电场变化资料．利用高频辐射脉冲到达不同测站的时间差,对一次负地闪前的云闪K-型击穿过程进行了分析,得到了其放电过程的起始位置和发展路径．K口型击穿过程起始于云中部的负电荷区,并以1．5×107m／s的速度向下部正电荷区域传播．雷暴云中正、负电荷离地高度分别为2．5～3．5km和5．0～6．0km．     

改善高频大功率晶体管二次击穿提高fT的特殊设计方法

本文主要讨论改善高频大功率晶体管正偏（电流集中型）二次击穿并以３ＤＡ１５０、３ＣＡ１５０型高频大功率晶体管为例，介绍一种特殊的版图设计方法，使发射结面积得到充分利用，有效地提高了电流容量，消除了大电流时发射极电流集边效应，改善了电流集中型二次击穿，减慢了大电流时β０的衰减程度，从而相应地提高了特征频率ｆＴ。     

硅半导体放电加工中的肖特基势垒特性研究

金属夹具与半导体接触会形成肖特基势垒,为了研究该势垒对半导体放电加工的影响,利用二极管和电阻模型建立了等效电路.固定端和放电端形成的肖特基势垒,都可等效成二极管,在放电回路中一个处于正向偏置,另一个处于反向偏置.本文通过两端金属进电的方法,研究了肖特基势垒对放电电流的影响,理论研究发现了半导体放电伏安曲线的3个特征量:导通角、击穿点和击穿角,并通过实验方法测量伏安曲线,找到了这3个特征量的关系.击穿角由电路中的电阻决定,与肖特基势垒无关,而导通角和击穿点由肖特基势垒决定,与电阻无关.     

聚酰亚胺纳米杂化薄膜的透光率与光击穿特性

为了研究无机组分的添加对复合材料抗光击穿能力的影响,采用溶胶－凝胶法制备不同组分的Al2O3／PI复合薄膜,利用半导体激光照射不同组分的Al2O3／PI薄膜,研究其透光率、光击穿区域的形貌及不同区域的元素分布、击穿孔区的有效面积。数据分析表明：随Al2O3含量的增加,杂化薄膜的透光率、光击穿孔区的破坏程度、孔区的面积逐渐下降。实验结果表明：纳米Al2O3颗粒可以减小复合薄膜击穿孔的有效面积,从而提高复合薄膜耐击穿性。杂化薄膜的透光率可以袁征其光击穿情况。     

SF6及其混合气体临界击穿场强计算与特性分析

为了在弧后电击穿评估时得到热态SF6及其替代或混合气体的准确临界击穿场强,通过求解两项近似Boltzmann方程,得到了SF6气体在0.4MPa和0.8MPa下、300～3 000K范围内的折合临界击穿场强(E/N)cr。结果表明:SF6气体的(E/N)cr随温度升高而跌落,其减小速度与SF6的分解速度有关;在1 500～2 500K范围内,SF6气体在0.8MPa下的(E/N)cr明显高于0.4MPa下的(E/N)cr,而在其他温度下,二者的(E/N)cr非常接近。同时,计算了SF6-CF4、SF6-CO2、SF6-O2、SF6-CH4、SF6-C2H6和SF6-CHF3在300K下的(E/N)cr,发现当x(SF6)超过10%以后,6种混合气体的(E/N)cr随x(SF6)近似线性变化,且6种纯气体中CF4和O2的(E/N)cr最大,而与SF6混合后,SF6-CF4和SF6-O2的(E/N)cr相当,仍高于其他混合气体。此外,还引入了SF6与混合气体击穿场强的比值r,在一定范围内只要混合比例与压强适当,混合气体可得到与SF6相当的击穿场强。     

液体中光击穿所激发声场的方向性

运用声学基础理论，对液体中光击穿时所激发声场进行了理论和实验研究。结果表明，当观测点与光击穿区的距离r远大于光击穿长度时，垂直于光传播方向，声脉冲信号的声压幅值最大。沿光播方向，声脉冲信号幅值最小。     

考虑到纵向掺杂分布影响的SOI功率器件完全耐压模型

首先将任意纵向掺杂的漂移区等效为均匀掺杂的漂移区,然后基于二维泊松方程获得了SOI功率器件在全耗尽和不全耗尽情况下表面电场和击穿电压的完整解析表达式.借助此模型对漂移区纵向均匀掺杂、高斯掺杂、线性掺杂和二阶掺杂SOI二极管的表面场势分布和击穿电压进行了研究,解析结果和仿真结果吻合较好,验证了模型的准确性.最后在满足最优表面电场和完全耗尽条件下,得到器件优化的广义RESURF判据.     

微弧氧化机理及电击穿模型

为了研究微弧氧化的基本过程和机理,采用自行设计的气体介质电极击穿放电试验装置,测量了微弧氧化过程中阴极和阳极之间的距离与最低击穿电压的关系曲线,并建立了微弧氧化阳极气泡击穿理论模型和阳极等效电路.结果表明:最低击穿电压Vk值大小随阴、阳极之间距离增大而近似线性增加,微弧氧化膜层是在气泡位于陶瓷层的孔隙处时而生长;阳极气泡击穿理论模型能够合理地解释微弧氧化的基本过程和机理,并为改善微弧氧化工艺和提高膜层性能提供了理论基础.     

任意纵向变掺杂横向功率器件二维耐压模型

基于二维泊松方程的解,建立了漂移区全耗尽和不全耗尽情况下任意纵向掺杂的横向功率器件二维电场分布模型,进而导出了纵向和横向击穿电压表达式,得到了一个新的RESURF判据.借助此模型,研究了漂移区纵向杂质分布分别为均匀、线性递减、线性递增和高斯四种典型分布的功率器件的耐压机理和工作特性.解析结果和半导体器件仿真器MEDICI的数值结果吻合较好,验证了模型的准确性.     

针-板式流光放电结合脉冲电源降解甲苯

放电等离子反应器的结构与高压电源的匹配对于VOCs的降解产生重要影响.采用针-板式反应器并引入脉冲高压和交流高压,采用3种不同电极形状(锥形、圆台、扁平)对甲苯的降解特性进行了实验研究.结果发现:脉冲电源可以提高电极间的击穿电压,并使流光放电更加稳定,产生瞬间高能粒子,从而提高甲苯的脱除效率;不同的电极形状对放电特性及降解率产生影响,圆台形电极获得最大的甲苯降解率和降解效率.