GaN基高电子迁移率晶体管的质子辐照效应研究

文章研究了A1GaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的质子辐照效应。在3MeV质子辐照下,采用三种不同辐照剂量6×10¹⁴,4×10¹⁴和1×10¹⁵protons/cm²。在最高辐照剂量下,漏极饱和电流下降了20%,最大跨导降低了5%。随着剂量增加,阈值电压向正向漂移,栅泄露电流增加。AlGaN/GaN HEMT电学特性的退化主要是由辐照引入的位移损伤引起的。从SRIM软件计算出空位密度,将Ga空位对应的能级引入Silvaco器件仿真软件中,仿真结果与实验结果相匹配。Hall测试结果显示二维电子气（2DEG）浓度和迁移率在辐照后有所降低。     

冲击波负压确能使动物致伤

冲击波负压对机体有无致伤作用,或它对物体的破坏作用有多大,至今还没有确切的认识。本文着重研究不同水平的冲击波负压峰值对大白鼠的影响,冲击波负压通过负压发生装置来模拟调节,该装置可产生化爆、核爆和爆炸性减压条件下的各种参数。负压峰值范围为-13～-90kPa,负压下降时间为1～90ms,持续时间为14～2000ms。本文研究的负压持续时间为1OOms 左右。将 Wistar 系大白鼠分为5组,每组10只,其中一组为正常对照组,余5组分别暴露于平均负压峰值为-53.7kPa 至-85.9kPa 的环境中,立即解剖动物,重点观察肺病变,同时用6只家兔暴露于冲击波负压环境中。实验结果显示,在上述负压环境中,肺可出现从无伤至极重度伤,出血充血以及肺表面压痕与肺冲击伤的表现非常相似。随着负压峰值的变化,各组肺伤情亦随着变化,且相关非常显著,负压的降压倍数(P_0/P_ab)分别与肺伤率和动物死亡率相关显著或非常显著。本实验提示,一定条件下的冲击波负压具有明显的致伤作用,在注意冲击波超压的同时,也不应忽略冲击波负压的破坏作用,应综合考虑二者的共同破坏效应。     

基于结构化特征的遥感影像道路智能提取方法

遥感影像道路提取是空基平台对地智能理解的重要内容。利用道路网络特有的结构特点,从道路网络结构相似性损失函数和结构化特征算子两个方面,提出了一种结构化特征表示的道路提取方法。首先,针对遥感图像中道路目标占比较小的特点,设计了深度较浅、分辨率较高的编解码网络结构;其次,引入道路网络的结构相似性(SSIM)损失,并提出一种道路结构化特征描述子,对道路提取结果进行优化;最后,在道路数据集上进行了对比试验,所提出的结构化特征提取方法的精度和F1 score分别达到了85.3%和84.6%。     

众多临近空间飞行器的最优轨迹规划

针对众多临近空间飞行器在复杂飞行环境的最优轨迹规划问题,采用改进的动态规划法和基于共轭梯度法的多点边值组合算法求解了多目标优化问题,得到了全部飞行器的最优飞行轨迹.仿真结果表明,该算法能够在考虑多种环境条件约束和飞行器自身条件约束的情况下,快速规划出众多飞行器的最优飞行轨迹,具有一定的学术价值和工程应用价值.     

氮化镓毫米波功放技术发展

氮化镓(GaN)毫米波功放器具有工作频率高、输出功率大、功率转换效率高等优势，在新一代移动通信、高分辨毫米波成像雷达等领域具有广阔的应用前景。本文综述了国内外GaN毫米波功率器件发展历史和低损耗栅结构、短沟道抑制技术、寄生电阻抑制技术等关键技术特点，综合分析了适合Ka-W波段GaN单片毫米波集成电路(MMIC)功放的架构和设计方法，提出了未来我国在高效率、高功率、高频带、多功能集成GaN毫米波芯片领域开展更深入研究的建议。     

基于MOCVD欧姆再生长制备的高性能AlGaN/GaN HEMTs

本文基于MOCVD欧姆再生长技术，制备了高性能的AlGaN/GaN HEMTs。器件具有016Ω·mm的低欧姆接触电阻，并且在100K到425K的温度范围内，欧姆接触电阻表现出良好的热稳定性。由于欧姆接触电阻的改善，源漏间距Lsd为2μm，栅长Lg为100nm的器件的最大饱和电流密度ID,max为1350mA/mm，跨导峰值Gm,max为372mS/mm，导通电阻Ron为1.4Ω·mm，膝点电压Vknee为1.8V。此外，器件也表现出优异的射频特性，电流增益截止频率fT为60GHz，最大振荡频率fmax为109GHz，在3.6GHz下，VDS偏置在15V，器件的功率附加效率PAE为67.1%，最大输出功率密度Pout为3.2W/mm；在30GHz下，VDS偏置在20V，功率附加效率PAE为43.2%，最大输出功率密度Pout为5.6W/mm，这表明了基于MOCVD欧姆再生长技术制备的AlGaN/GaN HEMTs器件在Sub-6G以及毫米波波段的应用中具有巨大潜力。     

新型锂离子超级电容器用聚合物电解质研究

对新型锂离子超级电容器的含硼聚合物电解质的制备与性能进行了研究。以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(OEGMA)为单体,经自由基聚合法共聚得到P(GMA-co-OEGMA),并进一步添加苯硼酸酐改性,产物为含硼聚合物电解质P(GMA-co-OEGMA)-B。理化表征和电化学测试的结果表明:P(GMA-co-OEGMA)-B有良好的机械性能和耐热性能,电位窗口较大,变温条件下离子电导率佳,其中常温下的离子电导率最高可达1.62×10-3 S/cm。与传统液态电解质和全固态电解质相比,合成的含硼聚合物电解质在应用中可避免漏液、易燃、易爆等安全性问题,且室温电导率较高,能满足锂离子超级电容器应用的要求。此外,该含硼聚合物电解质的安全性,宽电位窗口,较高的低温电导率在航天领域亦具备一定的应用前景。     

p-GaN/n-Ga2O3结终端延伸肖特基二极管结构仿真研究

由于缺少p型氧化镓，造成调制电场十分有效的pn结结终端延伸(junction terminal extension,JTE)结构无法使用，提出采用p-GaN与n-Ga2O3之间形成pn结JTE结构，有效解决了这一问题。同时为进一步提升氧化镓肖特基二极管击穿电压提供理论指导，运用Silvaco软件对p-GaN/n-Ga2O3结终端延伸肖特基二极管（schottky barrier diode,SBD）进行了仿真研究，通过与对照肖特基二极管对比发现采用p-GaN/n-Ga2O3 JTE结构的SBD击穿电压由880V增加到1349V，代价是器件正向导通电阻略微增加，由4.68mΩ·cm2增至5.62mΩ·cm2。探究了p-GaN深度对肖特基二极管特性的影响，发现p-GaN深度由0.3μm增加到1.2μm，器件击穿电压由1349V进一步提升到1685V，同时器件导通电阻基本不发生变化。通过仿真实验证明了p-GaN/n-Ga2O3 JTE结构提升SBD反向击穿特性的可行性。     

AlN/GaN HEMT毫米波器件结构仿真研究

为实现更高工作频率的氮化镓（gallium nitride,GaN）基高电子迁移率晶体管（high electron mobility transistor,HEMT）器件，采用薄势垒外延结构、缩小栅长对提升器件的截止频率十分重要。通过对不同氮化铝（aluminium nitride,AIN）势垒层厚度以及不同尺寸栅长的AlN/GaN HEMT进行仿真分析，系统研究不同结构对器件短沟道效应、直流及频率等特性的影响。首先固定栅长为100nm，研究了跨导与截止频率随AlN势垒层厚度的变化情况。跨导随势垒层厚度的增加先增大后减小。当势垒层厚度为4nm时，跨导达到最大值(592mS/mm)，截止频率也达到最大值。为尽可能提升器件的截止频率，同时避免器件出现短沟道效应，固定AlN势垒层厚度为4nm，研究器件截止频率与短沟道效应随器件栅长的变化情况。仿真表明器件截止频率随栅长的减小而增大，50nm栅长的器件截止频率最高，但栅长为50nm时器件短沟道效应严重，此时器件纵横比(Lg/Tbar)为12.5。因此需要提升器件的纵横比，当器件栅长达到100nm时(Lg/Tbar=25)，器件短沟道效应得到抑制，且具有较高的截止频率。仿真结果表明，AlN HEMT具有较高的截止频率，同时应采用较大的纵横比设计(纵横比为25左右)以抑制短沟道效应，为后续高频AlN/GaN HEMTs器件的制备提供了理论依据。