用GAT器件实现高电压与高频率、高电流增益兼容的定量分析

通过作者最近建立的关于GAT器件集电结耗尽层电位分布和电场分布的二维解析模型,定量研究了GAT的基区穿通电压VPI以及GAT的雪崩击穿特性并且解释了该器件实现高击穿电压与高电流增益兼容的实验结果     

真空触头成分及超微结构对其耐电压强度的影响

以普遍使用的Ｃｕ－Ｃｒ合金为基础,分析了影响真空触头材料耐电压强度的因素．通过分析真空触头材料击穿前后的成分与组织的变化,发现触头合金的成分和微观组织结构与其耐电压强度有着密切的关系．材料表面固溶体的形成有利于耐电压强度的提高;材料表面成分的均匀化也可以使材料具有更好的耐电压性能．     

丙烷喷射火焰中电极形状对间隙击穿特性的影响

高压输电导线作为输电系统的核心部分,一旦发生火灾将可能造成严重的后果。目前针对电极形状对输电线路间隙击穿的定性定量研究较少。该文利用30 kV·A/50 kV高压工频放电系统、丙烷喷射模拟火源以及棒/板2种不同形状电极,从击穿电压、击穿极性特征、击穿电弧特征3个方面研究了火焰条件下电极形状对间隙击穿特性的影响。研究发现,火焰条件下间隙距离小于8.0 cm时击穿波形具有“两期两点”特征,即击穿前“放电诱导期”、临界击穿时“间隙击穿点”、击穿产生电弧后“电弧导通期”、电弧阶段性消失时“击穿消失点”。通过设置不同间隙距离,测量不同电极组合的平均击穿电压和平均击穿场强,发现随间隙距离增大,棒-棒和棒(阴)-板(阳)电极击穿电压值增加速率分别为最低和最高。相较于空气间隙击穿,火焰条件下由于存在火焰流场和热浮力,间隙击穿具有更明显的极性特征,不同电极形状会影响正负周期形成导电通道的概率。击穿方向为正周期时,棒(阴)-板(阳)电极组合击穿概率最大,击穿方向为负周期时,棒(阳)-板(阴)电极组合击穿概率最大。研究结果表明：击穿电弧演变过程可分为导通阶段、燃烧阶段和熄灭阶段,火焰条件下电弧体积明显增大,...     

棒-板间隙在交直流预电压作用下的冲击特性

为了分析实际运行中稳态预电压对电力设备绝缘的影响 ,研究了在标准气象条件下 ,棒 -板间隙的操作冲击特性和交直流预电压的关系。研究结果表明 :正直流预电晕能提高气体间隙中正的操作放电电压 ,而负直流预电晕却能降低间隙的正操作冲击放电电压 ,且电极的棒直径越小这种效应越明显。正直流预电晕能减弱正操作冲击下的电晕特性 ,阻碍了正流注和先导的形成与发展 ,而负直流预电晕却能激励正流注放电 ,从而造成强烈的先导放电。在交流预电压作用下 ,间隙的正操作放电电压比无预电压作用下的纯操作放电电压低     

110 V体硅LDMOS器件研究

利用SILVACO TCAD工艺仿真和器件仿真软件研究了110V体硅LDMOS器件的几个重要参数对器件耐压特性的影响,研究结果表明,漂移区剂量存在一个最优值,过大将导致漂移区难以耗尽而使得沟道与漂移区边界发生击穿,而过小则导致漂移区迅速耗尽而在漏端表面发生击穿;衬底浓度低对提高开态击穿电压有一定效果,但低浓度衬底难以在CMOS工艺中使用;场氧与P阱和漂移区的PN结界面距离在零或者略大于零时器件耐压性有最优值;栅极板长度存在最优值,栅极板过长或过短都将使得器件的击穿电压有所降低。     

工程固体电介质绝缘击穿研究现状及发展趋势

绝缘击穿是高性能工程电介质材料发展的关键基础科学问题.顺应第三代电网的发展要求,超/特高压交直流电力设备、智能电网、电力物联网和极端条件下电力设备的需求对工程电介质的击穿性能提出了更高的要求.本文综述了工程电介质材料击穿的研究现状,围绕电介质击穿和理论机理、性能演变规律、性能改善提升、新型高性能纳米复合电介质和聚合物微观分子设计/调控等内容展开论述.首先,基于电介质击穿和劣化的时空层次关系,论述了强场空间电荷击穿以及能量累计效应,拓展了电、热、电-机械击穿理论.其次,阐述了电介质击穿特性以及统计分析规律,分析了聚合物电介质本征击穿场强与温度、电压形式、空间电荷积聚和试样厚度的关系.再次,论述了高性能电介质材料的击穿特性以及性能调控方法;阐释了纳米复合电介质的研究现状和界面区作用机理,分析了聚合物微观分子设计的调控方法,以及对击穿的改性作用.最后,结合未来电力设备的发展需求,总结了高击穿性能电介质的关键问题和发展趋势,为新能源电力系统中工程电介质的发展提供依据和思路.     

沟槽深度对UMOS功率器件电学性能的影响

采用0.35μm工艺设计制造了新型UMOS功率器件,芯片集成了数千个UMOS沟槽并使之并联,以获得高的击穿电压和大的工作电流.研究发现,沟槽深度对器件的工艺参数及其导通电阻、漏电流、阈值电压、击穿电压等电学性能都有影响,且最终影响量产中的良率.实验表明,在相同的工艺条件下,沟槽深度为1.65μm(试验范围为1.60~1.95μm)时,Φ200 mm晶片的良率可达98%以上,器件导通电阻约8.2 mΩ,源漏击穿电压稳定在34 V以上,正常工作电流可达5 A,开启电压和漏电流也稳定在要求范围内.     

LIBS技术在冶金成分在线检测中的应用

利用GS-LIBS2200激光成分分析仪对冰铜和低镍锍熔体成分进行了长期在线检测,并与XRF的检测结果进行了对比,结果显示:359炉次奥炉电炉熔炼冰铜熔体和96炉次沉降炉低镍锍熔体的LIBS在线检测结果与XRF的取样检测结果具有较好的一致性.说明GS-LIBS2200激光成分分析仪具有较好的长期测量稳定性和冶金现场环境的适应性.LIBS技术实现了冶金熔体成分的在线检测,对于提升冶炼品质和进一步改进冶炼技术具有重要意义.     

基于激光诱导击穿光谱法的婴幼儿配方奶粉中钙元素快速检测#br#

采用激光诱导击穿光谱法(LIBS)对婴幼儿配方奶粉中的钙元素进行检测,但由于Stark 效应的干扰,其LIBS 谱峰信号极易产生漂移和拓宽等畸变信息. 为了有效克服LIBS 信号畸变对定量分析的影响,结合了改进随机蛙跳算法(MRFA)、高密度小波变换(HDWT)和偏最小二乘法(PLS),以近似平移不变的方式选择LIBS 信号的最佳特征,进而在LIBS 信号畸变的情况下获得良好的定量效果. 结果表明,MRFA-HDWT-PLS 模型的预测均方根误差为0.029,相关系数0.97,相对均方根误差为5.3%,有效满足配方奶粉中钙元素检测的精度要求,有望为婴幼儿奶粉质量安全筛查提供一种新手段.     

气固两相体放电对电力系统外绝缘的影响

在气体中放入固体颗粒组成两相体,研究了其在不均匀电场中的导通特性,对不同气固两相体在不同介电常数和粒径条件下的雷电冲击下50%击穿电压U50进行了分析,结果表明：气固两相体放电中的U50比单纯的空气中的要低,并且在不同的极性中变化不一样,其中负极性的变化比较明显.同时也观察到不同极性下两相体放电的伏秒特性和放电发展通道,得到气固两相体50%雷电冲击击穿放电时延比单纯空气的小,尤其在高压负极性下,气固两相体的放电时延比空气的放电时延的减小可达15%,且不同气固两相体的雷电冲击放电发展通道比单纯空气的更复杂.