多晶碲化锌薄膜载能子超快动力学实验研究

利用双波长飞秒激光抽运-探测实验方法测量了掺氮多晶ZnTe薄膜在飞秒激光加热情况下载能子超快动力学过程. 采用包含电子弛豫过程和晶格加热过程的理论模型拟合实验数据, 二者符合得很好. 拟合得到10 ps以内影响掺氮多晶ZnTe薄膜表面超快反射率变化的三个弛豫过程的时间常数均为亚皮秒量级. 其中, 正振幅电子弛豫过程是由电子-光子相互作用引起的载流子扩散和带间载流子冷却过程, 负振幅电子弛豫过程是由缺陷造成的光激载能子的俘获效应引起的, 晶格加热过程主要通过电子-声子耦合过程进行的.     

高迁移率Ge沟道器件研究进展

高迁移率Ge沟道器件由于其较高而且更对称的载流子迁移率, 成为未来互补型金属-氧化物-半导体(CMOS) 器件极有潜力的候选材料. 然而, 对于Ge基MOS器件, 其栅、源漏方面面临的挑战严重影响了Ge基MOS 器件性能的提升, 尤其是Ge NMOS器件. 本文重点分析了Ge基器件在栅、源漏方面面临的问题, 综述了国内外研究者们提出的不同解决方案, 在此基础上提出了新的技术方案. 研究结果为Ge基MOS 器件性能的进一步提升奠定了基础.     

激光聚变内爆D3He质子源的在线诊断系统

提出了一种基于混合像素探测器作为记录介质的用于激光聚变内爆D3He质子源能谱和产额测量的在线磁谱仪诊断系统。通过对探测器上特征团簇数目和能量的识别,结合诊断系统排布,可以快速获取激光聚变反应产生的D3He质子源的能谱和产额。在神光装置上对该诊断系统进行了测试。实验使用31束纳秒激光聚焦到靶丸上驱动聚变反应。靶丸内充有原子比1∶1的D₂和3He的混合气体。在线磁谱仪诊断系统测量到了中心能量在14.6 MeV、半高全宽为2.1 MeV、产额约(2.3±0.13)×109的初级D3He质子能谱。该系统的建立可以实时给出D3He质子源能谱和产额信息,从而更加及时地指导实验的开展。     

单台风力机风速和气温的实时预测系统开发

为了应对全球性能源危机和环境污染,各国争相开发利用可再生能源,目前风能是最具大规模商业化开发利用潜力的可再生能源之一.在利用风能进行发电时,开发一个针对风速和气温的实时预测系统对于风电场电力系统的调度和安全稳定运行具有重要意义.本文介绍了基于清华大学建筑设计院楼顶的单台聚风型风力机的一个实时预测系统,此预测系统使用时间序列法中的ARMA(Auto Regression Moving Average)模型对风速和气温进行预测,其可靠性和精确度通过比较预测结果与超声波风速仪的测量数据得到验证.     

基于粒子尾流模型的风电场风资源评估系统

煤炭、石油和天然气等化石能源面临着枯竭,各国争相开发利用可再生能源,风能是目前最具开发利用潜力的可再生能源。风能受地理条件和周围环境的影响大,所以风电场的风资源评估在选址、运营和预测方面都至关重要。本文开发了一套风电场风资源评估系统,它充分考虑了地形、当地风速风向、风电场使用的风力机类型和风力机间的尾流影响,采用基于风力机特性的粒子尾流模型,通过CFD计算,得到风电场的功率输出和风资源分布,此系统既可应用于风电场建造前的选址和评估,也可应用于运营中的检验和预测,有很强的工程应用价值。本文通过澳大利亚Wattle Point Wind Farm(WPWF)实测数据对评估系统的可靠性和精确度进行了验证。     

隧道场效应晶体管静电放电冲击特性研究

随着器件尺寸的不断减小,集成度的逐步提高,功耗成为了制约集成电路产业界发展的主要问题之一.由于通过引入带带隧穿机理可以实现更小的亚阈值斜率,隧道场效应晶体管(TFET)器件已成为下一代集成电路的最具竞争力的备选器件之一.但是TFET器件更薄的栅氧化层、更短的沟道长度容易使器件局部产生高的电流密度、电场密度和热量,使得其更容易遭受静电放电(ESD)冲击损伤.此外,TFET器件基于带带隧穿机理的全新工作原理也使得其ESD保护设计面临更多挑战.本文采用传输线脉冲的ESD测试方法深入分析了基本TFET器件在ESD冲击下器件开启、维持、泄放和击穿等过程的电流特性和工作机理.在此基础之上,给出了一种改进型TFET抗ESD冲击器件,通过在源端增加N型高掺杂区,有效的调节接触势垒形状,降低隧穿结的宽度,从而获得更好的ESD设计窗口.     

Measurements of electron-phonon coupling factor and interfacial thermal resistance of metallic nano-films using a transient thermoreflectance technique

Using a transient thermoreflectance (TTR) technique,several Au films with different thicknesses on glass and SiC substrates are measured for thermal characterization of metallic nano-films,including the electron-phonon coupling factor G,interfacial thermal resistance R,and thermal conductivity K s of the substrate. The rear heating-front detecting (RF) method is used to ensure the femtosecond temporal resolution. An intense laser beam is focused on the rear surface to heat the film,and another weak laser beam is focused on the very spot of the front surface to detect the change in the electron temperature. By varying the optical path delay between the two beams,a complete electron temperature profile can be scanned. Different from the normally used single-layer model,the double-layer model involving interfacial thermal resistance is studied here. The electron temperature cooling profile can be affected by the electron energy transfer into the substrate or the electron-phonon interactions in the metallic films. For multiple-target optimization,the genetic algorithm (GA) is used to obtain both G and R. The experimental result gives a deep understanding of the mechanism of ultra-fast heat transfer in metals.     

飞秒激光热反射实验系统测量金属薄膜中的超快速热传递过程

飞秒激光热反射技术已经成为研究不同材料中超快速热传导过程的有效实验方法.实验中采用前表面加热、后表面探测的方法对不同厚度的Au薄膜进行了测量,通过比较表面电子温度可以得到超快速激光加热条件下Au薄膜材料中电子温度振荡的传递速度.结果表明瞬态条件下非平衡态电子是热量的主要载体,根据实验测量值拟合得到的能量传递速度接近于非...     

Impact of nitrogen plasma passivation on the interface of germanium MOS capacitor

Nitrogen plasma passivation(NPP) on(111) germanium(Ge) was studied in terms of the interface trap density,roughness, and interfacial layer thickness using plasma-enhanced chemical vapor deposition(PECVD). The results show that NPP not only reduces the interface states, but also improves the surface roughness of Ge, which is beneficial for suppressing the channel scattering at both low and high field regions of Ge MOSFETs. However, the interfacial layer thickness is also increased by the NPP treatment, which will impact the equivalent oxide thickness(EOT) scaling and thus degrade the device performance gain from the improvement of the surface morphology and the interface passivation. To obtain better device performance of Ge MOSFETs, suppressing the interfacial layer regrowth as well as a trade-off with reducing the interface states and roughness should be considered carefully when using the NPP process.     

无线通信中二进制网络-信道联合删除译码法

提出采用了网络信道联合纠错的编码(JNECD)的方法来降低网络传输的误码率,这种方法将接收到的数据包组成码字矩阵,利用信道编码与网络编码分别对码字矩阵的列和行联合校验检错,得到有可能错误的码元位置,删除所对应的码元,对剩余的码元解方程得到信源消息码字.仿真实验表明,在伽罗华域GF(2)中将JNECD方法与分离网络信道编码(SNCC)和直接传输(DT)方法相比,该算法可以降低通信系统的误码率和丢包率,提高数据包传输的正确概率,减少网络延时,提高网络吞吐量.