一种InP双异质结双极晶体管小信号物理模型及其提取方法

研究了InP双异质结双极晶体管（DHBT）的能带结构对集电极电容的影响,解决了传统方法不能准确提取InP DHBT集电极电容的问题.考虑了基极-发射极和集电极-发射极引线间的交叠电容,并从物理上区分了InP DHBT的本征电阻、外部电阻与寄生电阻,建立了一个基于物理的InP基DHBT小信号模型.同时提出了一套直接提取模型参数的方法,该方法无需引入数学优化,具有清晰的物理意义.提取的结果在很宽的偏置范围内准确地拟合了器件特性,验证了模型的准确性与提取方法的有效性. 关键词： InP双异质结双极晶体管 集电极电容 小信号模型 参数提取     

GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的电子辐照损伤效应

研究了1 MeV和1.8 MeV电子辐照下GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的辐照损伤效应.电学性能研究结果表明,GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的开路电压、短路电流和最大功率随辐照剂量的增加发生明显衰降,在1 MeV电子辐照下剂量为1×10¹⁵cm^-2时,与辐照前相比最大功率衰降了17.7%.暗I-V特性分析表明,高能电子辐照下三结电池串、并联电阻的变化是引起太阳电池电学性能衰降的重要原因.光谱响应分析结果表明,GaInP 关键词： GaInP/GaAs/Ge太阳电池 电子辐照 电学性能 光谱响应     

SiGe HBT大信号等效电路模型

基于SiGe HBT(异质结双极晶体管)的物理模型，建立了描述SiGe HBT的大信号等效电路模型.该等效电路模型考虑了准饱和效应和自热效应等，模型分为本征和非本征两部分，物理意义清晰，拓扑结构相对简单.该模型嵌入了PSPICE软件的DEVEO(器件方程开发包)中.在PSPICE软件资源的支持下，利用该模型对SiGe HBT器件进行了交直流特性模拟分析，模拟结果与理论分析结果相一致，并且与文献报道的结果符合较好. 关键词： SiGe HBT 等效电路模型 PSPICE     

HEMT器件小信号等效电路低温模型的提取与分析

高电子迁移率晶体管(HEMT)的小信号等效电路模型是研制低噪声放大器与分析晶体管微波特性的基础.本文通过测量HEMT器件在低温环境下(10K、77K)直流参数与散射参数(S参数),提出了一种能够直接提取低温环境下HEMT器件小信号等效电路中各元件参数的方法,并且根据器件的I~V模型分析了低温下直流参数变化的原因.在覆盖10GHz以下频段分别提取栅长为0.15μm与0.3μm两款HEMT器件的小信号等效电路低温模型,实验显示理论计算结果与实测的S参数具有很好的吻合度.     

直接键合的三结太阳能电池研究

本文研制了直接键合的三结GaInP/GaAs/InGaAsP太阳电池.直接键合技术可以减少晶格不匹配的材料在外延生长过程中产生的线位错和面缺陷,将缺陷限制在界面几十纳米的薄层而不向内扩散,是未来实现高效多结电池的发展趋势之一.此类电池国内鲜有报道.本文键合三结电池的键合界面采用p+GaAs/n+InP结构,得到电池开路电压3.0 V,在电池结构没有优化的情况下获得效率24%,表面未做减反膜.开路电压表明三结电池实现了串联,为单片集成的高效多结电池提供了新的途径.对实验结果进行了分析并给出了改进措施.     

空间用GaInP/GaAs/In0.3Ga0.7 As(1 eV)倒装三结太阳电池研制

采用阶变缓冲层技术 (step-graded) 外延生长了具有更优带隙组合的倒装GaInP/GaAs/In_0.3Ga_0.7As(1.0 eV) 三结太阳电池材料, TEM和HRXRD测试表明晶格失配度为2%的In_0.3Ga_0.7As 底电池具有较低的穿透位错密度和较高的晶体质量, 达到太阳电池的制备要求. 通过键合、剥离等工艺制备了太阳电池芯片. 面积为 10.922 cm² 的太阳电池芯片在空间光谱条件下转换效率达到32.64% (AM0, 25 ℃), 比传统晶格匹配的 GaInP/GaAs/Ge(0.67 eV) 三结太阳电池的转换效率提高3个百分点. 关键词： 太阳电池 三结 倒装结构     

空间用倒装三结太阳能电池及其抗辐射性能研究

使用金属有机化学气相沉积技术,在4英寸GaAs衬底上获得了空间用GaInP/GaAs/In_(0.3)Ga_(0.7)As倒装三结太阳能电池.高分辨X射线衍射和阴极射线发光测试结果表明AlInGaAs应力渐变缓冲层的晶格弛豫度约100%,其整面平均穿透位错密度约5.4×10~6/cm~2.与GaInP/InGaAs/Ge常规三结太阳能电池相比,在AM0光谱、25℃测试条件下,面积24 cm~2的倒装三结太阳能电池转换效率达到32%,输出功率提高了5%.采用1 MeV高能电子对倒装三结电池进行粒子辐照测试,电池各项性能参数随不同辐照剂量发生改变,在1×10~(15)/cm~2辐照总剂量下电池转换效率衰降比例达到15%.     

p-n 型GaInP2/GaAs叠层太阳电池研究

报道了对p-n型 GaInP2/GaAs叠层太阳电池的研究结果.采用低压金属有机物化学气相沉积工艺制备电池样品.通过对GaInP2顶电池中场助收集效应的计算机模拟，提出用p+p-n-n+结构取代常用的p+n 结构，显著改善了GaInP2顶电池和GaInP2/GaAs叠层太阳电池的光伏性能，使其光电转换效率(Eff)分别达到14.26% 和23.82% (AM0, 25℃, 2×2cm2). 关键词： 场助收集效应 镓铟磷 砷化镓 叠层太阳电池     

SOI部分耗尽SiGe HBT集电结空间电荷区模型

SOI上的薄膜异质SiGe晶体管通过采用"折叠"集电极,已成功实现SOI上CMOS与HBT的兼容.本文结合SOI薄膜上的纵向SiGe HBT结构模型,提出了包含纵向、横向欧姆电阻和耗尽电容的"部分耗尽 (partially depleted) 晶体管"集电区简化电路模型.基于器件物理及实际考虑,系统建立了外延集电层电场、电势、耗尽宽度模型,并根据该模型对不同器件结构参数进行分析.结果表明,空间电荷区表现为本征集电结耗尽与MOS电容耗尽,空间电荷区宽度随集电结掺杂浓度减小而增大,随集电结反偏电压提高而增大, 关键词： SOI SiGe HBT 集电区 空间电荷区模型     

用于红外单光子探测的雪崩光电二极管传输线抑制电路模型的理论分析

结合利用雪崩光电二极管(APD)进行红外单光子探测电路模型的工作原理和特点以及传输线瞬态电脉冲产生的过程,提出了将传输线瞬态过程脉冲发生电路模型用于APD雪崩抑制的一种新方法,该方法可以实现利用APD门模工作方式进行红外单光子探测的过程.主要从理论上计算了红外单光子信号入射APD时,传输线脉冲发生电路模型中负载电阻输出电脉冲的特点,讨论了传输线终端不同边界条件对输出电脉冲的影响,通过理论计算确定了这种利用APD进行红外单光子探测新模型的电路结构与参数,证明了该电路模型用于红外单光子探测APD门模工作方式的 关键词： 红外单光子探测技术 雪崩光电二极管(APD) 抑制电路 传输线瞬态过程     

The inversion-asymmetry of particle emission source in relativistic heavy-ion collisions

The inversion-asymmetry of the particle emission source in relativistic heavy-ion collision under the Bertsch-Pratt convention is discussed and explicitly exhibited by a Monte Carlo model. The Gaussian source function popularly used in the HBT analysis of relativistic heavy-ion collisions is invalid in this case. An inversion-asymmetric source function is suggested. A method for extracting the inversion-asymmetry degree of the source together with the source size from experimental data is proposed.     

An Improved On-Wafer Measurement Method for PHEMT Modeling for Millimeter Wave Application

An improved on-wafer measurement method by using coaxial calibration instead of on-wafer calibration for PHEMT modeling is proposed in this paper. The advantage is that S-parameters of PHEMT device can be measured on wafer without impedance standard substrate (ISS) after the S-parameters of the microprobes have been determined. Excellent agreement is obtained between on-wafer calibration measurement and coaxial calibration measurements, respectively.     

组件非线性响应人工神经网络建模及在传导干扰分析中的应用

根据描述大信号激励下组件响应的黑箱模型——非线性散射参数,提出利用有限实验数据通过人工神经网络建模获得组件非线性散射参数的方法,利用该方法对二极管构成的非线性组件的预测结果与实验测量结果吻合良好。推导了二端口非线性器件与三端口线性器件的非线性散射参数级联计算公式,并讨论非线性散射参数在传导干扰分析中的应用。通过具体实例的计算结果与实测结果的对比,证明了基于人工神经网络学习模型的非线性散射参数获取方法非常便于包含非线性组件的传导干扰分析,这对于系统级电磁效应分析具有重要意义。     

Extraction of temperature dependences of small-signal model parameters in SiGe HBT HICUM model

In this work, temperature dependences of small-signal model parameters in the SiGe HBT HICUM model are presented. Electrical elements in the small-signal equivalent circuit are first extracted at each temperature, then the temperature dependences are determined by the series of extracted temperature coefficients, based on the established temperature formulas for corresponding model parameters. The proposed method is validated by a 1 × 0.2 × 16 μm~2 SiGe HBT over a wide temperature range(from 218 K to 473 K), and good matching is obtained between the extracted and modeled results. Therefore, we believe that the proposed extraction flow of model parameter temperature dependence is reliable for characterizing the transistor performance and guiding the circuit design over a wide temperature range.     

Study on the Applicability of the Static Distributed Circuit Parameters of Non-uniform Microstrip Lines

The Generalized Transmission Line Equations are employed to analyze the circuit parameters of the microstrip lines. The static distributed capacitances and inductances of non-uniform microstrip lines are extracted. By comparing the differences between the port’s S-parameters respectively obtained by the extracted static circuit parameters using circuit method and by the Method of Moment directly, the applicable frequency range of the extracted static distributed circuit parameters can be found. The results show that the extracted static circuit parameters can be used in a frequency band from DC up to millimeter wave. This work was supported in part by the National Natural Science Foundation of China under grant no. 60471053, and in part by the Program for New Century Excellent Talents in University, MOE, China.     

RHIC能区Au+Au碰撞中HBT关联参数分析

利用相对论量子分子动力学模型RQMD,对RHIC能区s=200GeV/u Au+Au碰撞进行了2π干涉学分析,并讨论了HBT半径参数对横动量的依赖关系.研究表明,两粒子关联函数能够给出碰撞源在冻结时刻的时空拓扑信息,HBT半径参数能够较好地反映源的尺度和形状,但其对横动量的依赖关系并不能直接反映源的压缩性质,而是对粒子产生时源的空间–动量关联程度更为敏感.     

Effect of lateral structure parameters of SiGe HBTs on synthesized active inductors

The effect of lateral structure parameters of transistors including emitter width, emitter length, and emitter stripe number on the performance parameters of the active inductor(AI), such as the effective inductance Ls, quality factor Q,and self-resonant frequency ω_0 is analyzed based on 0.35-μm Si Ge Bi CMOS process. The simulation results show that for AI operated under fixed current density JC, the HBT lateral structure parameters have significant effect on Ls but little influence on Q and ω_0, and the larger Ls can be realized by the narrow, short emitter stripe and few emitter stripes of Si Ge HBTs. On the other hand, for AI with fixed HBT size, smaller JCis beneficial for AI to obtain larger Ls, but with a cost of smaller Q and ω_0. In addition, under the fixed collector current IC, the larger the size of HBT is, the larger Ls becomes, but the smaller Q and ω_0 become. The obtained results provide a reference for selecting geometry of transistors and operational condition in the design of active inductors.     

RHIC能区Au+Au非对心碰撞中的事件形状

利用相对论量子分子动力学模型RQMD,结合2π干涉学分析,对RHIC能区s=200AGeV Au+Au非对心碰撞的事件形状进行了研究.研究表明,HBT参数可以反映事件在坐标空间的非对称性,而不能直接给出事件在动量空间的压力梯度.另外,HBT参数对横动量的依赖关系对系统的空间–动量关联较为敏感.     

激发态分子内质子转移有机分子HBT的三阶非线性光学特性

以532nm皮秒脉冲作抽运光,采用单光束Z-扫描技术对具有激发态分子内质子转移效应的有机分子2-(2′-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)在其双光子吸收区的非线性光学特性进行了研究.实验结果表明,对532nm波长的光,HBT分子存在明显的双光子吸收.通过拟合开孔Z-扫描实验数据,求解了HBT分子在其双光子吸收区的非线性吸收系数,并探讨了抽运光强度对介质双光子吸收效应的影响.采用高斯分解法,通过拟合闭孔Z-扫描除以开孔Z-扫描数据,理论推导并计算了在介质对抽运光存在非线性吸收的情况下HBT分子的非线性折射率,以及不同入射光强度时HBT分子的三阶非线性极化率实部和虚部的值.计算结果表明,理论分析与实验结果较好地符合,这些结果为进一步研究和开发此类材料的应用提供了理论与实验依据.     

特异材料吸收体的透射线模型与场分析:理想的电磁波浓缩器(英文)

Arising from the proposed Transmission Line(TL) model for ERR and wire structure, a TL model for a metamaterial absorber is proposed. The S-parameters obtained by this TL model demonstrate the same shapes as the simulation. An investigation of the TL model and average absorption power densities shows that the metamaterial absorber does not simply convert the electromagnetic wave into thermal energy, but concentrate the electromagnetic wave into a small space where it is finally absorbed. This suggests that ...