1200 V碳化硅功率MOSFET低温特性的实验表征及分析

碳化硅功率MOSFET是宽禁带功率半导体器件的典型代表,具有优异的电气性能。基于低温环境下的应用需求,研究了1200 V碳化硅功率MOSFET在77.7 K至300 K温区的静/动态特性,定性分析了温度对碳化硅功率MOSFET性能的影响。实验结果显示,温度从300 K降低至77.7 K时,阈值电压上升177.24%,漏-源极击穿电压降低32.99%,栅极泄漏电流降低82.51%,导通电阻升高1142.28%,零栅压漏电流降低89.84%(300 K至125 K)。双脉冲测试显示,开通时间增大8.59%,关断时间降低16.86%,开关损耗增加48%。分析发现,碳化硅功率MOSFET较高的界面态密度和较差的沟道迁移率,是导致其在低温下性能劣化的主要原因。     

Influence of particle packing structure on sound velocity

The anisotropy in the particle systems of different packing structures affects the sound velocity. The acoustic propagation process in four kinds of packing structures(denoted as S45, H60, S90, and D) of two-dimensional granular system is simulated by the discrete element method. The velocity v_(tof) obtained by the time of flight method and the velocity vc obtained from the stiffness tensor of the system are compared. Different sound velocities reflect various packing structures and force distributions within the system. The compression wave velocities of H60 and S90 are nearly the same, and transmit faster than that of D packing structure, while the sound velocity of S45 is the smallest. The shear wave velocities of S45 and H60 are nearly the same, and transmit faster than that of D packing structure. The compression wave velocity is sensitive to the volume fraction of the structure, however, the shear wave velocity is more sensitive to the geometrical structure itself. As the normal stress p is larger than 1 MPa, v_(tof) and vc are almost equal, and the stiffness tensors of various structures explain the difference of sound velocities. When the normal stress is less than 1 MPa, with the coordination number unchanged, the law v_(tof) ∝ p~(1/4) still exists. This demonstrates that apart from different power laws between force and deformation as well as the change of the coordination number under different stresses, there are other complicated causes of v_(tof)∝ p~(1/4), and an explanation of the deviation from v_(tof) ∝ p~(1/6) is given from the perspective of dissipation.     

神光-ⅡU装置的SBS背向散射角分辨诊断系统

针对双锥对撞点火方案实验中的受激布里渊散射过程,发展了一套门控角分辨全口径背向散射诊断系统。设计了光纤阵列,对神光-ⅡU装置打靶伺服反射镜上的散射信号进行收集,利用其时间特性,通过相对测量的方式,获得了角分辨的背向受激布里渊散射能量份额,发现其角分布敏感依赖于激光在球壳表面的辐照模式,为深入研究双锥对撞点火方案中的受激布里渊散射过程提供了可靠的实验结果。     

用于太阳光谱测量的光纤积分视场单元系统

三维成谱成像技术是一种能够对观测视场中的所有展源目标进行实时光谱获取的技术,它可以通过单次采样同时获得目标光谱域和二维空间域信息。光纤积分视场单元(IFU)则是天文三维成谱成像技术的关键器件,通过将接收的像面切分,将像面信息细分到若干单元传递至光谱仪,在此过程中二维的展源目标被重整为互不干扰的线性排列供光谱仪进行采样提取,能有效提高天文观测的时间分辨率。介绍一种具有242光纤单元的IFU,该IFU目前应用于中科院云南天文台的光纤阵列太阳光学望远镜(型号FASOT-1B)系统。为满足FASOT-1B的指标要求,获得高传输效率、高光谱分辨率和高时间分辨率观测效果,该IFU采用微透镜阵列加光纤阵列的结构,该微透镜为正六边形球面镜,实现接近100%的空间填充率。综合考虑光纤积分视场单元前置望远镜系统和后端光谱仪系统的设计参数,优化设计了一对11×11的微透镜阵列,相邻微透镜间距300μm,每个微透镜对应天区1.5″,以焦比F/8.2将接收到的光汇入与其对应的光纤纤芯中。系统分析光纤芯径与光谱仪光谱分辨率间的关系,设计的光纤规格为：35/105/125μm,该设计既能满足光纤接收微透镜所传递的全...     

玻璃-橡胶混合颗粒的力学响应研究

通过直剪实验和离散元模拟, 研究掺杂了橡胶软球的玻璃体系的力学响应. 改变颗粒固体中橡胶颗粒的含量, 研究体系剪切强度以及剪胀变化等特性, 发现随着橡胶颗粒的增加, 会出现剪胀到剪缩的相转变现象, 且混合颗粒固体的弹性有了很大的提高. 实验研究发现, 随着体系中橡胶颗粒含量的增加, 剪切屈服强度值逐渐减小, 体积发生从剪胀到剪缩的相转变现象, 但临界剪切强度在一定橡胶颗粒含量范围内保持一致; 实验所采取的剪切速率下, 应力应变曲线能较好重合, 即实验处于率无关区域; 混合样品的屈服强度值随正压力的增大而增大. 离散元模拟也得到了上述结果, 另外模拟还发现, 随着橡胶颗粒含量的增加, 颗粒的平均配位数增大; 橡胶颗粒含量和正压力对剪胀-剪缩相转变的位置有影响, 橡胶颗粒含量较小时, 在较大的正压力下易发生相转变现象, 且剪胀-剪缩相转变点对应的平均配位数在5.6-5.9之间; 在橡胶颗粒含量小于30%时, 混合颗粒样品的残剪强度与不掺杂的颗粒体系相近; 大于30%时, 残剪强度随橡胶颗粒含量的增加而减小; 残剪强度随正压力加大而增加.     

靶向检测Cu^(2+)和S^(2-)的多肽探针及其在细胞和斑马鱼成像中的应用EI北大核心CSCD

设计了一种新型多肽探针L(Dansyl-Gly-Ser-Ser-Gly),该多肽探针L单独存在时有强的荧光信号,Cu^(2+)的顺磁性淬灭传感机制可导致多肽探针L的荧光淬灭。因此探针L可以靶向检测Cu^(2+)而不受其他常见金属离子的干扰。滴定和Job工作曲线结果表明,L-Cu检测平台以摩尔比1∶1的方式结合,结合常数为8.60×10^(4)L/mol。计算机模拟结果表明,Cu^(2+)与多肽探针L中的2个丝氨酸上的氮原子结合。S^(2-)的加入使L-Cu检测平台中的多肽探针L游离出来,多肽探针L的荧光恢复。多肽探针L能够实现对Cu^(2+)和S^(2-)的靶向检测,并以“On-Off-On”模式响应,检出限分别为114 nmol/L和357 nmol/L。多肽探针L已成功用于L929细胞和斑马鱼中Cu^(2+)和S^(2-)的荧光成像,为人体内靶向检测Cu2+和S2-提供了一种新的机遇。     

不同形状混合器中二元颗粒的分聚与混合研究

采用实验、模拟及理论的分析方法, 研究了在圆形混合器、椭圆形混合器、正方形混合器中, 不同转速和填充率条件下, 容器形状对二元颗粒体系分聚与混合的影响. 实验中通过改变转速与填充率, 可获得不同的颗粒分聚与混合图样, 对示踪颗粒运动轨迹的分析发现, 在圆形混合器中, 随着混合器转速的增大, 颗粒在径向的随机性减少;在正方形混合器中, 随着混合器转速的增大, 颗粒在径向的随机性增大.模拟结果发现颗粒流动分为两个区域, 在表面的快速流动和在整体的旋转运动. 通过理论分析发现颗粒分聚在圆形混合器中最明显, 在正方形混合器中最弱, 椭圆形混合器介于二者之间.      

“ 大学物理循环教学模式”探索与实践

为了更加切实有效地开展大学物理教学工作, 过去5年内, 在大学物理实践教学过程中, 摸索出一套较 为有效的“ 大学物理循环教学模式” , 主要对该模式及其实践情况进行简要介绍     

Enhanced effect of dimension of receptor-ligand complex and depletion effect on receptor-mediated endocytosis of nanoparticles

We present an extended analytical model including the depletion effect and the dimension of ligand-receptor complex,aiming to elucidate their influences on endocytosis of spherocylindrical nanoparticles(NPs). It is found that the dimension of ligand-receptor complex(δ) and the depletion effect interrelatedly govern the optimal conditions of NP endocytosis. The endocytosis phase diagram constructed in the space of NP radius and relative aspect ratio indicates that the endocytosis of NP is enhanced evidently by reducing the optimal radius and the threshold radius of endocytosed NP. Meanwhile, through thermodynamic and kinetic analysis of the diffusion of receptors, the dependence of diffusion length on depletion effect and the dimension of ligand-receptor complex can be identified in great detail. For small aspect ratio, diffusion length decreases with increasing concentration c of small bioparticles in cellular environment. Endocytosis speed corresponding to large radius R and high concentration c of small bioparticles strongly depends on the increasing(2 r-δ). These results may show some highlights into the conscious design of NPs for diagnostic agents and therapeutic drug delivery applications.     

高特异性的La3+靶向多肽探针及其在细胞和斑马鱼成像中的应用

研究报道了一种新型多肽探针(TPE-Glu-Glu-Pro-Gly-Glu-Glu-NH₂),该多肽探针单独存在时没有荧光，稀土元素镧离子(La³⁺)加入后，与多肽探针特异性结合，限制了四苯乙烯(TPE)分子内的旋转，导致溶液产生强的荧光信号。该探针具有特异性，16种常见金属的存在也几乎不影响其对La³⁺的靶向检测。我们研究发现，谷氨酸在多肽探针结合La³⁺的过程中发挥重要作用，减少谷氨酸个数会影响其特异性识别。滴定和Job工作曲线结果表明，该多肽探针与La³⁺结合比为1∶2,结合常数为1.29×10¹⁰(L/mol)²。计算机模拟结果表明，La³⁺与多肽探针酰胺键的氧和谷氨酸羧基中羟基的氧结合。该探针可以高灵敏检测水溶液和唾液中的La³⁺,检测限分别为0.12μmol/L和0.32μmol/L。该高灵敏、高特异性多肽探针具有良好的生物相容性，可以用于细胞和斑马鱼中La³⁺