Dispersion effect on the current voltage characteristic of AlGaN/GaN high electron mobility transistors

The current voltage (IV) characteristics are greatly influenced by the dispersion effects in AlGaN/GaN high electron mobility transistors. The direct current (DC) IV and pulsed IV measurements are performed to give a deep investigation into the dispersion effects, which are mainly related to the trap and self-heating mechanisms. The results show that traps play an important role in the kink effects, and high stress can introduce more traps and defects in the device. With the help of the pulsed IV measurements, the trapping effects and self-heating effects can be separated. The impact of time constants on the dispersion effects is also discussed. In order to achieve an accurate static DC IV measurement, the steady state of the bias points must be considered carefully to avoid the dispersion effects.     

生物表面活性剂修复重金属污染土壤的研究进展

重金属污染土壤的治理与修复是当前社会关注和国内外研究的热点.在众多重金属污染治理方法中,基于表面活性剂的化学淋洗技术由于具有原位、高效、治理成本低、可同时去除多种重金属和非水溶性有机污染物等特性成为研究的重点.相对于化学表面活性剂,生物表面活性剂因其优良的耐极端温度、耐盐碱、可生物降解、不产生二次污染的绿色安全特性成为目前国内外研究的热点.经过近年的发展,生物表面活性剂在重金属污染土壤修复方面的应用已取得诸多成果,本文从去除土壤重金属的机理方面总结了国内外生物表面活性剂研究的发展历程和最新进展,并对应用生物表面活性剂修复重金属污染土壤的未来发展进行了展望.     

Improved power simulation of AlGaN/GaN HEMT at class-AB operation via an RF drain–source current correction method

A new modified Angelov current–voltage characteristic model equation is proposed to improve the drain–source current（Ids） simulation of an Al Ga N/Ga N-based（gallium nitride） high electron mobility transistor（Al Ga N/Ga N-based HEMT） at high power operation. Since an accurate radio frequency（RF） current simulation is critical for a correct power simulation of the device, in this paper we propose a method of Al Ga N/Ga N high electron mobility transistor（HEMT）nonlinear large-signal model extraction with a supplemental modeling of RF drain–source current as a function of RF input power. The improved results of simulated output power, gain, and power added efficiency（PAE） at class-AB quiescent bias of Vgs =-3.5 V, Vds= 30 V with a frequency of 9.6 GHz are presented.     

GaN HEMT栅边缘电容用于缺陷的研究

本文对GaN HEMT栅漏电容的频率色散特性进行分析,认为栅边缘电容的色散是导致栅漏电容频率色散特性不同于圆肖特基二极管电容的主要原因. 通过对不同栅偏置条件下缺陷附加电容与频率关系的拟合,发现小栅压下的缺陷附加电容仅满足单能级缺陷模型,而强反向栅压下的缺陷附加电容同时满足单能级和连续能级缺陷模型. 实验中栅边缘电容的频率色散现象在钝化工艺后出现,其反映的缺陷很可能是钝化工艺引入,且位于源漏间栅金属未覆盖区域的表面. 最后通过低频噪声技术进一步验证栅边缘电容提取缺陷参数的可行性. 低频噪声技术获得的单能级 关键词： HEMT 边缘电容 缺陷 低频噪声     

考虑非线性本构的非刚性折纸结构动力学建模与分析

折纸结构因其大收纳比、高可控性、可重构、制造装配简单以及设计多样等优势, 在航天、生物医学、建筑、机器人、材料科学等工程领域有着广阔的应用前景. 随着折纸结构的工程应用越来越广泛, 针对低刚度折纸结构的动力学研究愈加重要. 本文将非刚性折纸结构等效为带卷簧的空间桁架结构, 建立了一种通用的杆–链动力学模型. 考虑材料的几何非线性, 采用基于Ogden超弹性本构的杆单元来模拟折痕和虚拟折痕, 可适用于作大范围运动并具有大变形的折纸结构. 引入非线性卷簧来体现折痕的抗弯作用, 相较于传统的卷簧本构模型, 本文提出的改进的非线性卷簧本构模型具有更强的通用性和鲁棒性, 能够有效避免接触碰撞动力学中折叠面的穿透. 基于虚功原理, 建立了考虑阻尼效应的非刚性折纸多体系统的动力学方程, 并采用变步长的广义-α 法求解. 最后, 对三种经典折叠形式的非刚性折纸结构进行动力学仿真, 验证了本文提出的杆–链动力学模型的准确性和高效性. 通过施加虚拟折痕和修正初始构型, 有效解决了刚性折纸模型中展开和收拢过程的锁定问题. 与刚性折纸模型相比, 杆–链动力学模型具有更好的数值模拟通用性, 并能够给出具有大变形张紧构型. 在此基础上, 揭示了非刚性折纸结构复杂的动力学行为, 并对多稳态、瞬态动力学和波动力学特性进行分析.      

氯化锂插层氮化碳材料的可控制备及吸附性能

近年来, 有机废水对环境造成的污染已经引起了广泛的关注. 吸附法操作简单, 已经被广泛用于处理染料废水.通过在类石墨相氮化碳(g-C₃N₄)上用氯化锂(LiCl)插层制备了一系列Li/GCN-x复合材料, 并采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、N₂-吸脱附、场发射扫描电子显微镜(SEM)以及X射线光电子能谱(XPS)等对所得吸附剂的形貌和结构进行了表征. 测试结果表明, g-C₃N₄具有明显的层状结构, 使得LiCl在层间能够稳定地生长. LiCl的加入使得g-C₃N₄晶格膨胀, 层间距扩大, 表明LiCl成功插层. 此外, 插层后Li/GCN的比表面积远大于g-C₃N₄, 扩大的比表面积以及形成的 π 共轭体系使得Li/GCN在吸附方面具有较大的潜力. 通过控制实验条件, 研究了Li/GCN对有机染料亚甲基蓝(MB)的吸附性能. 结果表明, Li/GCN-5吸附剂在pH为6时, 5 min吸附量可达704 mg•g^–1. 通过动力学拟合, Li/GCN对MB的吸附过程是由准二级动力学模型占主导地位. 进一步通过Weber-Morris模型探究吸附控制过程, 结果表明MB的吸附由表面扩散和孔内扩散共同作用, 其中表面扩散占主导, 且新增官能团与MB分子间可形成氢键, 并通过π-π键相互作用增强吸附能力. 采用共混热聚合法所制备的Li/GCN吸附剂具有稳定、均一、比表面积大等优点, 且简单快速地实现对MB的吸附, 克服了常用吸附剂动力学缓慢的缺点, 为该材料的工业化应用提供一定的借鉴.     

基于5-羟甲基间苯二甲酸和咪唑衍生物的半导体型Ni-MOFs的合成、晶体结构和光催化性质

利用水热反应制备了2个配合物{[Ni （HIPA）（2,5-DPBI）_1.5（H₂O）]·2.25H₂O}_n （1）和[Ni （HIPA）（2,5-DPBMI）（H₂O）]_n （2）（H₂HIPA=5-（羟甲基）间苯二甲酸,2,5-DPBI=1,1''-（2,5-二甲基-1,4-亚苯基）双（1H-咪唑）,2,5-DPBMI=1,1''-（2,5-二甲基-1,4-亚苯基）双（4-甲基-1H-咪唑））。结构分析揭示在不同咪唑配体存在下,配合物的Ni（Ⅱ）中心具有不同的配位环境。配合物1具有拓扑符号为（4².6⁶.8²）的五连接三维框架,而配合物2则是dia型的四连接网络。粉末X射线衍射证实配合物1和2在有机溶剂和紫外可见光照射的水中均非常稳定。此外,紫外可见吸收谱、Mott-Schottky和电化学阻抗谱（EIS）测试显示配合物1和2都是典型的n型半导体材料,具有较低的电荷传输阻抗。在光催化实验中,配合物1和2对染料亚甲基蓝的降解有催化活性。     

Breakdown mechanisms in AlGaN/GaN high electron mobility transistors with different GaN channel thickness values

In this paper,the off-state breakdown characteristics of two different AlGaN/GaN high electron mobility transistors（HEMTs）,featuring a 50-nm and a 150-nm GaN thick channel layer,respectively,are compared.The HEMT with a thick channel exhibits a little larger pinch-off drain current but significantly enhanced off-state breakdown voltage(SV_off).Device simulation indicates that thickening the channel increases the drain-induced barrier lowering（DIBL） but reduces the lateral electric field in the channel and buffer underneath the gate.The increase of BV_off in the thick channel device is due to the reduction of the electric field.These results demonstrate that it is necessary to select an appropriate channel thickness to balance DIBL and BV_off in AlGaN/GaN HEMTs.     

GaN MMIC中SiN介质MIM电容的可靠性

本文通过恒定应力加速实验对GaN微波单片集成电路中SiN介质MIM电容的可靠性进行了评估, 研究了高场下MIM电容的两种失效模式、临界介质击穿电荷密度以及平均失效前时间. 通过不同温度下介质电容的导电特性求解了介质内的缺陷能级.重点分析了SiN介质MIM电容的退化机理, 研究认为高应力下介质内产生新的施主型缺陷,并占据主导地位,其缺陷能级逐渐向深能级转移; 缺陷的持续增加加剧了介质内载流子的散射,导致应力后期泄漏电流降低. SiN介质MIM电容退化机理的研究为加固介质电容提供了依据.