Novel CMOS image sensor pixel to improve charge transfer speed and efficiency by overlapping gate and temporary storage diffusing node

A novel CMOS image sensor(CIS) pinned photodiode(PPD) pixel, named as O-T pixel, is proposed and investigated by TCAD simulations. Compared with the conventional PPD pixel, the proposed pixel features the overlapping gate(OG)and the temporary storage diffusing(TSD) region, based on which the several-nanosecond-level charge transfer could be achieved and the complete charge transfer from the PPD to the floating node(FD) could be realized. And systematic analyses of the influence of the doping conditions of the proposed processes, the OG length, and the photodiode length on the transfer performances of the proposed pixel are conducted. Optimized simulation results show that the total charge transfer time could reach about 5.862 ns from the photodiode to the sensed node and the corresponding charge transfer efficiency could reach as high as 99.995% in the proposed pixel with 10 μm long photodiode and 2.22 μm long OG. These results demonstrate a great potential of the proposed pixel in high-speed applications.     

切向气流对激光加热金属板非熔化穿孔效应的影响

针对切向气流加载导致激光加热金属板在熔化前的穿孔效应,利用金属薄板的弹性弯曲理论,推导出了两种典型光束（方形和圆形）照射下的弯曲挠度表达式,利用Mises理论给出了非熔化穿孔的破坏判据。研究结果表明：激光加热下材料强度降低是出现非熔化穿孔破坏的主要机理;薄板在光斑区的最大变形与气流速度、光斑直径、板厚与弹性模量（U2a4/Eh3）相关,穿孔破坏温度与气流速度、光斑直径及板厚（Ua/h）2相关;与方形光斑辐照相比,圆形光斑辐照的破坏阈值稍高一些。数值计算结果表明：0.8 Ma切向气流作用下,铝合金壳体的激光破坏能量阈值大大降低（可达40%～50%）,典型不锈钢壳体的破坏阈值降低相对较小（20%左右）,气流作用导致金属板破坏阈值的下降是需特别关注的问题。     

纤维增强复合材料激光烧蚀效应的数值模拟

考虑材料的热解、氧化、相变及辐射和内外对流换热等物理过程,给出了激光烧蚀纤维增强复合材料的物理模型及数学模型。以碳纤维/环氧树脂复合材料为例,编程计算了材料的激光烧蚀过程,计算结果与实验结果符合得较好。计算结果表明：考虑复合材料的内对流时得到的结果更准确;较强功率密度激光辐照时,氧化对烧蚀的贡献可以忽略;功率密度一定时,烧蚀质量随时间近似为线性变化,功率密度越高,烧蚀效率越高。以辐照结束时背表面温度及烧蚀质量为目标物理量,对烧蚀过程做了参数敏感性分析,结果表明：热容及热导率对背表面温度的影响较大;树脂含量对烧蚀质量的影响较大,但其相对敏感度随激光功率密度增加而下降;激光功率密度超过1 kW/cm2时,辐射系数对烧蚀质量影响较大,但其相对敏感度随激光功率密度增加而下降。     

A Well-Balanced HLL Scheme for Hyperbolic Conservation Systems With Source Terms北大核心CSCD

针对含源项的双曲守恒方程给出了一种新的有限体积格式.经典的有限体积格式不能正确地模拟对流通量项和外力之间的平衡所产生的动力学问题.为解决这个问题,仿照经典的HLL近似Riemann求解器设计思路设计了含源项的近似Riemann求解器.针对含重力源项的一维流体Euler方程和理想磁流体方程,通过对通量计算格式的修正得到了保平衡HLL格式（WB-HLL）,并给出了保平衡的证明.针对一维Euler方程和理想磁流体给出了两个算例,比较了传统HLL格式和提出的WB-HLL格式的计算精度.计算结果表明,WB-HLL格式精度更高,收敛更快.     

Mn离子注入Si材料的结构分析及磁学性质

采用剂量分别为1×10~(16)(1E16),3×10~(16)(3E16)和5×10~(16)cm~(-2)(5E16)的Mn离子注入方法制备Si基稀磁半导体样品.利用透射电子显微镜(TEM)和交变梯度磁强计(AGM)对不同剂量的样品退火前后的结构和磁学特性的变化进行了表征.实验发现,退火前,只有5E16样品出现球状偏析物,其直径在5 nm左右,但也有个别直径15 nm左右的大团簇.N_2环境下800℃退火5 min部分修复了1E16样品注入区域的晶格损伤,并使该剂量样品出现偏析物,直径多在10 nm左右.衍射花样分析表明该偏析物为具有晶面间距0.333,0.191和0.163 nm的微晶,这说明该微晶最有可能是MnSi_(1.7),退火前,样品饱和磁化强度随注入剂量增大而显著增强,但从3E16到5E16增速放缓,退火使低剂量样品磁性大幅减弱,说明偏析物不利磁性增强.     

高功率微波管收集极的散热分析北大核心CSCD

利用欧拉两相流模型和沸腾换热模型计算了高功率微波管收集极的散热问题。在给出电子束能量沉积规律的基础上,得到了热源项在收集极及冷却水中的分布形式。利用CFD软件计算了脉宽为45ns、重频为5OHz、平均功率为27kW电子束作用下的收集极温度分布,重点研究了冷却水流速对散热效果的影响。研究结果表明,冷却水流速为1．5m／s时,内壁面稳态峰值温度超过了收集极材料的熔点,会导致一定时间后收集极损坏;散热峰值处对流换热大约占总换热量的71．7％,激冷换热大约占28．1％,相变换热占0．2％。冷却水流速小于5m／s时,收集极最高温度随流速增加快速下降;5～10m／s时,温度下降缓慢;超过10m／s后,温度下降速度增大。针对该电子束条件,收集极安全工作要求冷却水流速不得低于5m／s。     

I型裂纹虚拟裂纹闭合法的误差分析及修正

对虚拟裂纹闭合法的误差来源进行了分析。依据Griffith的椭圆裂纹近似理论,针对虚拟裂纹闭合法的位移相等假设,提出了一种修正方法。用有限元程序计算了二维I型裂纹的扩展问题,并与理论近似解做了比较。计算结果表明,修正以后可以得到更好的精度,在裂纹长度较短时,修正效果更好。