宽带单片低噪声放大器的增益温度补偿

分析了PHEMT的增益-温度特性和漏电流-温度特性,发现PHEMT增益和漏电流都是随温度的升高而降低,并发现了一定栅宽的PHEMT在大于某一频率时,其增益受温度变化较小的原因.提出了两种自动温度补偿的方法,并分析了每种方法的温度补偿原理.串联源电阻的温度补偿可使PHEMT的漏电流基本保持不变,在一定程度上能降低温度对增益的影响.而自动栅压温度补偿则是强温度补偿,它可随温度的升高,自动提高栅极电压,提高PHEMT的跨导,从而大大减少温度对增益的影响,达到温度补偿的目的.把这两种自动温度补偿的方法结合应用到宽带低噪声放大器中,发现补偿效果良好.试验发现温度补偿后,温度从-55℃~+85℃时和-55℃~+125℃时,放大器的增益在6GHz时的降差分别减小了60%和51%,较大地改善了放大器的温度-增益性能.     

Schemes for Single Electron Transistor Based on Double Quantum Dot Islands Utilizing a Graphene Nanoscroll,Carbon Nanotube and Fullerene

The single electron transistor (SET) is a nanoscale switching device with a simple equivalent circuit. It can work very fast as it is based on the tunneling of single electrons. Its nanostructure contains a quantum dot island whose material impacts on the device operation. Carbon allotropes such as fullerene (C₆₀), carbon nanotubes (CNTs) and graphene nanoscrolls (GNSs) can be utilized as the quantum dot island in SETs. In this study, multiple quantum dot islands such as GNS-CNT and GNS-C₆₀ are utilized in SET devices. The currents of two counterpart devices are modeled and analyzed. The impacts of important parameters such as temperature and applied gate voltage on the current of two SETs are investigated using proposed mathematical models. Moreover, the impacts of CNT length, fullerene diameter, GNS length, and GNS spiral length and number of turns on the SET’s current are explored. Additionally, the Coulomb blockade ranges (CB) of the two SETs are compared. The results reveal that the GNS-CNT SET has a lower Coulomb blockade range and a higher current than the GNS-C₆₀ SET. Their charge stability diagrams indicate that the GNS-CNT SET has smaller Coulomb diamond areas, zero-current regions, and zero-conductance regions than the GNS-C₆₀ SET.     

基于NVMe的超高速多通道遥感相机模拟源设备研制

针对当前遥感卫星电荷耦合器件(CCD)相机幅宽越来越大,速率越来越高,现有相机模拟源设备数据输出带宽不足的问题,提出并实现了一种基于非易失性存储器Express(NVMe)的超高速多通道遥感相机模拟源设备。该设备利用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现4组NVMe SSD主机控制器,完成对固态硬盘(SSD)的读写操作;同时利用DMA控制器读取DDR4中缓存数据,数据经封装处理后通过光纤接口输出。实验结果表明：NVMe主机控制器的写平均速率可以达到1.7 GBps,读平均速率达到3.2 GBps。模拟源系统整体存储容量8 TB,对外输出带宽高达80 Gbps,支持8路光纤接口输出。该模拟源具有较强的稳定性及良好的可扩展性,已成功应用在某遥感卫星CCD相机模拟源系统中,为数传等设备的测试以及调试提供了充分保障。     

基于拉曼热测量技术的铜基复合物法兰GaN基晶体管的热阻分析

采用拉曼热测量技术结合有限元热仿真模型,分析比较新型铜/石墨复合物法兰封装与传统铜钼法兰封装的GaN器件的结温与热阻,发现前者的整体热阻比铜钼法兰器件的整体热阻低18.7%,器件内部各层材料的温度分布显示铜/石墨复合物法兰在器件中的热阻占比相比铜钼法兰在器件中的热阻占比低13%,这证明使用高热导率铜/石墨复合物法兰封装提高GaN器件热扩散性能的有效性.通过对两种GaN器件热阻占比的测量与分析,发现除了封装法兰以外,热阻占比最高的是GaN外延与衬底材料之间的界面热阻,降低界面热阻是进一步提高器件热性能的关键.同时,详细阐述了使用拉曼光热技术测量GaN器件结温和热阻的原理和过程,展示了拉曼光热技术作为一种GaN器件热特性表征方法的有效性.     

基于新型纳米传感材料的DNA生物传感器的应用

DNA是构建纳米技术和生物传感技术新设备的良好构建体.DNA生物传感器由于具有灵敏度高、选择性好等特点,近年来获得了飞速发展.研究发现,金属纳米粒子(MNPs)、碳基纳米材料等一系列纳米材料在传感器设计中提高了电化学DNA传感器的传感性能.本文侧重介绍了场效应晶体管、石墨烯、碳纳米管等新型纳米传感材料,以及基于这些材料...     

DrugFET的研究（Ⅳ）.硅钨酸—麻黄碱FET的研制与应用

将离子敏感场效应晶体管与药物敏感膜相结合研制成一种对盐酸麻黄碱有良好响应的药物敏感场效应晶体管传感器。     

聚(茚并芴-三苯胺)的合成及性能

设计并合成了一类新的可用于有机场效应晶体管(OFET)的聚合物半导体材料聚(茚并芴-三苯胺)(pIFTPA1~4), 通过核磁共振谱和凝胶渗透色谱等对聚合物进行了表征, 同时对其场效应薄膜晶体管性能进行了测试. 结果表明, 这些聚合物形成了无定形半导体膜, 在空气中稳定, 其载流子迁移率远高于聚三苯胺(pTPA)类材料, 其中pIFTPA1载流子迁移率高达4×10^-2 cm²/(V·s), 开关比为10⁶.     

Fine-tuning the molecular energy levels by incorporating thiophene units onto the π-backbone of core-expanded naphthalene diimides

A series of core-expanded naphthalene diimides (NDI-DTYM) and thiophene-based derivatives (1a-c) were designed and synthesized to investigate the relationship between molecular structures and the highest occupied molecular orbital (HOMO) energy levels but has little impact on the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy levels. The results demonstrated that increasing the number of thiophene units can gradually elevate the HOMO energy levels but had little impact on the LUMO energy levels. The n-channel organic field-effect transistors (OFETs) based on 1b and 1c have demonstrated that these almost unchanged LUMO energy levels are proper to transport electrons.     

MEMS工艺制备pH-ISFET/REFET功能膜研究

微电子技术的快速发展,促使硅基传感器向着集成化、微型化、可批量加工方向发展.对于pH-ISFET集成芯片而言,如何以MEMS工艺制备性能优良的pH功能膜,是其发展的关键.目的：以适合批量加工的MEMS工艺研制pH功能膜;方法：在小尺寸集成芯片的基础上,以MEMS工艺分别制备Ta2O5材料的pH敏感膜,PTFE材料的pH钝化膜;结果：在pH1～12范围内,Ta2O5膜pH-ISFET对H＋的灵敏度达56mV/pH,PTFE膜REFET对H＋的响应仅为0.13mV/pH;结论：采用MEMS工艺,可对以标准CMOS技术加工的ISFET集成芯片系统,进行后续加工,从而实现传感器芯片系统的全过程批量加工.     

用于光电集成的InP基HBT新结构

对用于光电集成(OEIC)的InP基异质结双极性晶体管(HBT)进行了分析,提出了一种新的集电区外延结构,该结构是在单HBT(SHBT)的集电区与次集电区间加入特定厚度与掺杂浓度的p-InGaAs层和n-InP层,既适用于集成光探测器,又较好地解决了SHBT反向击穿电压低、传统双HBT(DHBT)电子堆积效应等问题,并具有外延层生长简单、集电区电子漂移速率高等优点.