一、半导体器件参数的比例差值谱分析系统（论文文献综述）
满振武[1]（2021）在《γ-石墨单炔制备及其热敏特性与气敏特性研究》文中研究指明γ-石墨单炔（γ-GY）作为一种新型二维碳基半导体材料,具备低形成能、高稳定性、大比表面积、丰富孔洞结构等特点,在半导体器件和电路等领域应用前景广阔。目前对于γ-GY的研究工作依旧处于探索阶段,γ-GY的实验制备方法和具体器件领域应用寥寥无几,此前γ-GY的热敏特性和气敏特性也未被实验研究过。本文首次提出了γ-GY的恒温搅拌制备法,并通过实验探究了γ-GY的热敏特性和气敏特性。本文的研究工作将为γ-GY未来的工业化制备提供一定的实验方法参考,将为γ-GY在热敏、气敏领域的实验研究工作打开大门,将促进γ-GY在半导体器件及电路领域得到更为广阔的应用。本文主要研究内容有:1.γ-GY的恒温搅拌制备方法,所用前驱物为C6Br6和CaC2。实验制备的机理,是利用恒温搅拌时高能的乙醇分子,促进前驱物C6Br6和CaC2的交叉偶联反应的发生。制备的主要流程,包括前驱物预处理、恒温搅拌制备、煅烧除杂、洗涤除杂等环节,最后得到黑色蓬松粉末,经过系列表征测试,确定了制备得到的是具备二维结构的高纯度γ-GY多晶。2.研究了实验设备、预处理工艺、除杂工艺、恒温搅拌温度、恒温搅拌时间等因素对于γ-GY制备的影响,确定实验设置及相关参数为:煅烧除杂采用流通氮气的管式气氛炉;预处理的短时间球磨过程中,前驱物可以混和球磨,也可以各自球磨;除杂工艺设置为先煅烧除杂、后洗涤除杂;恒温搅拌温度设置为80℃;恒温搅拌的搅拌总时长不少于23 h。3.研究了本文所制备γ-GY的稳定性,发现γ-GY在空气氛围下200℃以内、惰性气体氛围下800℃以内时,即可保证γ-GY自身结构、形貌的稳定性。测试分析了γ-GY传感器件的热敏性能,发现其表现出负温度系数（NTC）热敏电阻的特性,阻值随温度升高而呈指数规律下降,器件热敏常数B为2143.7,时间常数τ小于15 s,百日后器件老化率绝对值为0.069。4.测试分析了γ-GY传感器件的气敏性能,发现γ-GY对NO2气体的吸附能力强于解吸附能力,动态响应曲线存在基线漂移现象,基于此,本文选定了响应度曲线的一阶导数极值为γ-GY器件对NO2气体的浓度检测指标;最后,本文确定了γ-GY气敏器件对NO2气体的工作温度为室温、检测极限约为2 ppm、线性范围为10 ppm～100 ppm、气体选择性良好、具备较为优良的重复性与稳定性。
侯瑞[2]（2021）在《大功率LED多特性参数综合测量系统关键技术研究》文中研究表明大功率发光二极管（High-power LEDs）因其环保、长寿命和高能量转换效率等优点广泛应用于通用照明领域。在光效光强等性能不断提升、电路集成度不断提高的设计趋势下,大功率LED器件的热问题愈演愈烈,更多热量的累积导致LED的结温与热阻不断增大,从而引起器件的光输出功率下降、颜色偏移、芯片退化损毁等一系列可靠性问题。作为影响大功率LED器件性能及可靠性的重要因素,结温、热阻及光色热耦合特性的精确测量对于指导大功率LED的结构设计及散热优化至关重要。本文以实现大功率LED器件的光、色、电、热多特性参数综合测量及其耦合特性分析为目标,针对目前常规大功率LED热特性参数测量方法所存在的问题,提出了两种结温与热阻的改进测量方法,并在此基础上提出了大功率LED多特性参数综合测量系统的设计方案。最后通过多组测量实验进行分析验证,并对大功率LED光色特性与热特性的变化规律进行了探索性研究。论文主要工作及结论如下:（1）提出了一种基于反向电流的降压补偿结温测量法。首先对正向电压（FVM）结温测量法进行了理论分析与推导,充分考虑了FVM法存在的测量延迟和异常温升现象对结温测量的影响,通过引入补偿量加速电流的切换过程和非平衡载流子的复合,从而得到更为精确、完整的结温及瞬态降温曲线数据。（2）提出了一种基于改良热界面的微分差值拟合热阻测量法。首先对常规暂态双界面（TDI）热阻测量法进行了理论分析与推导,然后针对TDI法热阻曲线分离点不易确定和测量值偏低的问题,对热接触界面进行了改良,并通过归一化和指数拟合等方法进一步降低了测量误差,得到更为精确的结壳热阻值。最后在优化的Zth曲线基础上采用结构函数分析法进一步得到大功率LED内部各层结构的热阻值。（3）提出了基于LabVIEW的大功率LED多特性参数综合测量系统设计方案。实现了程控恒流源测试电流的精确输出以及结温、热阻、光色热耦合特性的精确测量。设计了包括恒流源输出控制、K值标定算法及瞬态热响应测量算法等程序。（4）对不同结温下大功率LED光色特性的变化规律进行了探索性研究。通过多组测量实验对所提出的方法和系统进行了验证,并分析了大功率LED热特性参数对其光色性能的影响,初步研究表明:结温升高会导致大功率LED的光通量及发光效率显着降低,造成器件的光谱峰值下降,峰值波长发生红移,主波长发生蓝移,色温及色度坐标发生偏移,在高温环境下大功率LED的光色性能急剧下降并趋于失效。
刘东明[3]（2021）在《高压碳化硅器件灌封用耐200℃以上的硅弹性体绝缘特性研究》文中研究指明碳化硅（SiC）功率器件因其在高压、高温、高频方面的优势,成为了功率器件领域最有潜力的研究对象。目前SiC MOSFET与SiC SBD等中低压器件已逐渐开始商用,而面向电网应用的高压大功率SiC器件目前还处于研制阶段。针对高压SiC功率器件研究中,电气绝缘性能成为限制其发展的最关键因素之一,这使得封装绝缘材料的选取尤为重要,封装绝缘材料填充在器件内部,使得器件各芯片间具有良好的绝缘性,与此同时,封装绝缘材料的介电、电导特性以及放电特性会对SiC功率器件内部电场分布及器件整体绝缘性能产生极大影响,因此需要对封装绝缘材料进行深入研究。SiC器件的优势在于高温、高频下,尤其200℃以上频率在MHz级别时,由于SiC材料具有很高的热导率与禁带宽度,使得SiC器件散热简单,从而大大减小了 SiC器件的体积。因此,SiC器件的封装绝缘材料需要考虑耐受200℃以上的高温与MHz级别的高频。目前,商用封装绝缘材料中:PI材料与BCB材料固化后会产生空隙,聚对二甲苯制造工艺复杂,环氧树脂与硅凝胶等材料无法满足器件高温封装的温度需求,有机硅弹性体因其具有耐高温特性与良好的电气绝缘性能,成为了 SiC器件封装绝缘材料的首选。因此本文围绕有机硅弹性体的介电导电特性与绝缘性能开展研究。首先,经过试验探索,获得了有机硅弹性体的改进制备方法,并对得到的有机硅弹性体样品进行了扫描电镜测试、红外光谱分析、热重分析（20～800℃）与热刺激电流测试,获得了有机硅弹性体在宽温度范围内的关键理化特性,并分析其对有机硅弹性体绝缘性能的影响。其次,搭建了满足SiC功率器件应用工况的有机硅弹性体材料介电特性测试平台,测量获得了10-2～107Hz,20～280℃下有机硅弹性体的介电特性,掌握了有机硅弹性体介电响应过程,并分析了温度与频率对有机硅弹性体介电响应过程的影响规律。再次,利用改进的Cole-Cole模型对有机硅弹性体的介电谱数据进行拟合,提出了改进Cole-Cole模型的拟合方法,获得了温度对有机硅弹性体介电弛豫过程的定量影响规律,揭示了温度对有机硅弹性体介电响应的影响机理。最后,搭建了有机硅弹性体击穿测试平台与有机硅弹性体在DBC结构下的放电特性测试平台。获得了 20～250℃下有机硅弹性体自身的介电强度,分析了温度对有机硅弹性体介电强度的影响并对其机理进行解释,发现了两种有机硅弹性体击穿形式,通过有机硅弹性体在DBC结构下的放电测试,获得了 20～250℃下有机硅弹性体与陶瓷材料间的局放特性,通过对比击穿测试数据,掌握了温度对有机硅弹性体局放的影响规律。
赵相[4]（2021）在《基于新型宽禁带半导体器件变流系统特性及应用技术研究》文中指出本课题基于国家重点研发计划项目“工业流程用高效电机系统”,针对新型宽禁带半导体器件变流系统特性及应用技术进行研究。随着电机转速的不断提高,电机功率的不断增大,电机系统对电力电子器件的要求日益增高。目前PWM变流系统通常使用硅基电力电子器件,通常具有低开关频率和高开关损耗的特点,会导致大转矩脉动、长死区时间、大电压谐波、低系统效率等一系列问题。这些问题制约了电机系统在电压应力、开关频率、功率密度以及效率等方面的进一步优化,所以电机系统需要电气性能更好的新型电力电子器件。由于新型宽禁带半导体材料（SiC、GaN等）出色的物理、材料特性,为解决上述问题提供了可能,基于新型宽禁带半导体器件变流系统特性及应用技术研究已成为学科领域的热点课题,具有重要的理论意义和现实意义。本文首先介绍了四代电力电子器件的发展史,然后进行了常用电力电子材料特性对比分析,量化指出了第四代宽禁带半导体器件材料的性能优势,分析了宽禁带半导体器件和宽禁带半导体器件变流系统的国内外研究状况。本文以新型宽禁带半导体器件碳化硅MOSFET为研究对象,详细比较了碳化硅MOSFET模块与IGBT模块的性能。与IGBT相比,碳化硅MOSFET具有开关频率高、开关速度快、开关损耗小的优势。本课题开发了一套50k VA新型宽禁带半导体器件高效率、高功率密度变流系统,为减小换流系统的体积,本文对变流系统的层叠母排进行了优化设计。为了增强变流系统的散热能力,对散热冷却系统进行优化设计,并对整个换流系统的结构优化设计以减小体积,最终使得换流系统的功率密度更高。本文基于超稳定性设计原理设计了经典模型参考自适应系统。为改善高效电机系统的性能,加快控制系统响应速度,使电机系统遭受负载扰动时抵抗力更强,本文设计了小脑神经网络优化的模型参考自适应电机控制系统,并进行了仿真验证。本文将高功率密度新型功率器件变流系统与小脑神经网络优化的模型参考自适应电机控制系统结合搭建了高效电机系统实验平台进行实验,并对系统性能进行评价。仿真结果与实验结果表明,本课题设计的高效电机系统在系统稳定性、抗负载扰动性能和鲁棒性方面表现较好,满足电机系统动态性能的需求,具有重要的理论价值和工程实际意义。
曲畅[5]（2021）在《高功率半导体激光器低频噪声产生机理及表征特性研究》文中研究表明随着理论研究和制备工艺的发展,高功率半导体激光器（High-power Semiconductor Laser Diodes,简称为HP-LDs）以其转换效率高、体积小、重量轻、能直接调制及易与其他半导体器件集成等特点,在军事、工业加工、激光医疗、光通信、光存储等领域中得到广泛应用。近年来,随着高功率半导体激光器输出光功率的日益提高,新的有源材料不断涌现,应用领域日渐扩大,人们对其可靠性提出更高要求,这使得利用低频噪声作为高功率半导体激光器可靠性评估的方法因其便捷、无损、快速等优点备受关注。不仅如此,低频噪声作为一种普遍存在于高功率半导体激光器中的物理现象,是其内部载流子微观运动的外在表现,将内在现象和外在表现建立其联系,势必能够更好地反映其微观性质以促进HP-LDs在材料生长、芯片制备等技术的发展。然而,HP-LDs的低频噪声（主要是1/f噪声）的噪声模型仍不完善,并且相较于其他常规半导体器件,HP-LDs中存在其特有的低频1/f光噪声,同时其低频噪声现象和机制也更为复杂,蕴含着更多导致HP-LDs退化和失效以及能够指导其可靠性管理等有用信息。为了利用HP-LDs的低频噪声实现无损地表征其可靠性和器件质量的筛选,本文以高功率半导体激光器低频噪声产生机理及表征特性展开研究。从理论建模、模拟仿真、实验测试相结合的方法开展了HP-LDs噪声产生机理及特性、小注入下HP-LDs1/f噪声模型及产生机理分析、激光状态下HP-LDs结电压1/f涨落模型以及与光子数涨落之间的量子相关性、以及HP-LDs低频噪声表征特性这四部分内容的研究。本文主要研究内容和研究成果概括如下:1.双异质结HP-LDs的1/f噪声产生机理与特性研究。以经典的朗之万（Langevin）方程为基础,展开了单异质结HP-LDs和双异质结HP-LDs中少数载流子输运机制以及其漂移过程的分析,探讨了与HP-LDs结电流噪声有关的两种机制,即少数载流子热涨落和产生-复合噪声,建立了单异质结和双异质结HP-LDs噪声等效电路模型。在此基础上,引入寄生参量和有源区参量等性能影响因素,建立了双异质结HP-LDs等效电路模型,并推导出了由接触电阻、封装引线电阻等的涨落引起的1/f噪声模型,对比了理论模型与实验结果,验证了模型的正确性并进一步分析讨论了双异质结HPLDs 1/f噪声特性及产生机理。2.小注入条件下HP-LDs 1/f噪声模型及产生机理研究。在小注入条件下,基于HP-LDs以表面复合为主要输运机制,考虑载流子简并、高能级注入以及非辐射复合等因素,理论推导了小注入下HP-LDs 1/f噪声模型,得到了小注入下其1/f噪声的形成与由缺陷、杂质、位错等因素引起的非辐射复合电流具有相似机制。利用电致发光表示非辐射电流,研究了小注入下HP-LDs在老化试验过程中表面状态、1/f噪声特性以及如P-V和I-V等电特性的变化,验证了1/f噪声能够用来表征HP-LDs表面稳定性的有效性,并为HP-LDs表面质量评估提供一定依据。3.激光状态下HP-LDs结电压1/f涨落模型以及与光子数涨落的量子相关性。基于量子化的朗之万（Langevin）方程,建立了HP-LDs结电压1/f涨落理论模型,并探讨了其物理机制。基于激光理论中受激辐射和自发辐射等经典的量子力学过程,证明了电流驱动的HP-LDs可以抑制泵浦噪声、并在腔宽以下的频率区域产生相位最小不确定态,获得了HP-LDs产生的接近粒子数-相位最小不确定态（即振幅压缩态）,由于其泵浦噪声被抑制,且具有很高的量子效率,降低了振幅噪声。理论预测了激光状态下HP-LDs来自外场的光子数涨落与结电压1/f涨落之间量子相关性的存在,并对比了二者之间的互相关系数的理论预测值和实验结果,实验结果与理论预测具有较好的一致性,验证了理论预测的正确性。4.高功率半导体激光器低频噪声表征特性研究。提出了一种用于808 nm HP-LDs可靠性表征的低频光、电噪声相关性方法,实验验证了低频光、电噪声相关性作为一种可靠性评估工具的可行性和有效性;针对传统加速老化试验对器件具有破坏性以及利用单一初测噪声作为单一筛选指标筛选结果缺乏全面性等技术问题,提出了一种结合低频噪声测量和加速老化试验的垂直腔面发射激光器（VCSEL）预筛选方法,建立了VCSEL的预筛选模型,并通过实验验证了模型的正确性;探讨了基于1/f噪声的HPLDs辐射效应退化机理和辐射损伤表征,建立了引入辐照缺陷的HP-LDs 1/f噪声表征模型,讨论了辐射对HP-LDs特性等的影响。本文针对高功率半导体激光器所建立的1/f噪声模型以及所提出的表征特性方法通过仿真分析和实验结果对比,验证了其有效性,为高功率半导体激光器可靠性无损表征和质量筛选研究提供了解决方案。
吴言枫[6]（2020）在《复杂背景下“低小慢”目标检测技术研究》文中研究表明“低小慢”目标是飞行高度低于2千米且飞行速度小于50千米/小时的这一类小型航空设备的统称[1]。作为代表的多旋翼无人机以及遥控航模具备体积较小、质量轻以及易于改装的特点,如果在“低小慢”航空器上配备摄像头或炸药并用于不正当途径,会对我国公众安全和空防安全造成潜在威胁,因此类似于“反无人机群”课题的低空慢速小目标检测技术研究已经成为热点问题。为此,本文在充分调研国内外研究现状的基础上,就复杂背景下低空慢速小目标的检测问题进行了研究,具体分析了复杂背景中“低小慢”目标的成像特征、噪声特征、目标特征以及背景特征,提出了一套具备复杂空间环境自适应性的“低小慢”目标检测方法。本文就可见光图像和红外图像针对性地提出了不同的“低小慢”目标检测算法。对于可见光相机拍摄下的复杂场景:（1）针对逆光和局部高亮情况,提出了一种基于不均匀光照校正的背景建模算法。该体系引入二维伽马函数自适应抑制光照不均匀图像以及提取颜色特征,并借助扩展尺度局部不变算子提取纹理特征,级联至ViBe+背景模型中实现对“低小慢”目标的有效检测;（2）针对复杂动态场景,提出了一种基于视觉显着性的目标检测算法。该算法充分利用了低空慢速小目标的颜色显着性特征提高前后背景对比度,并提出形态学差分方法选取目标种子点、改进扫描线填充算法实现对目标的选取。本文选取7组复杂天空背景的视频序列对算法进行了验证。结果表明,本文提出的算法具备复杂空间环境下对低空慢速小目标进行准确检测的能力。对于红外相机拍摄下的复杂场景:（1）针对具有非均匀噪声的红外图像,提出了一种基于TCAIE-LGM（Adaptive L0 Gradient Minimization Smoothing based on Texture Complexity and Information Entropy）平滑的低空慢速小目标检测算法。算法计算图像的纹理复杂度和二维信息熵作为控制参数,并通过自适应L0梯度最小平滑去除条纹噪声并抑制图像高频细节。在此之后,将双高斯差分算子（DoG）引入到了基于像素的多帧模型中实现目标和复杂背景的有效分割。为了验证算法的有效性,本文研究过程中使用3组视频（来自VOT-LTIR 2015数据库、OTCBVS数据库和Terravic Motion IR数据库）对算法进行了测试,并利用红外相机实时拍摄的视频序列对算法进行了验证。结果表明本文提出的算法可以降低虚警率并以较高的准确率完成检测;（2）对于非平稳复杂场景的红外图像,本文提出了一种“低小慢”目标的快速检测算法。累积直方图可以很好地表征图像的灰度分布,该算法利用双高斯函数拟合其直方图,并借助最大似然估计方法剔除图像中的杂波和孤立噪声点。文中提出的基于四条件约束的区域增长可以有效获取完整目标,构造的置信度函数可以大幅度提高目标判决的准确性。经过实验验证,算法在主频为3.2Ghz、8核CPU、8G内存的上位机环境,检测2km外、640×512分辨率图像中的无人机平均每帧耗时0.085s,能够满足基本检测需求。对于多源传感器环境下的复杂场景:提出了一种基于红外和可见光图像融合的低空慢速小目标检测算法。算法根据图像的加权移动方式和信息熵理论定位目标候选区域,并将红外图像和可见光图像进行融合形成先验,通过基于局部背景建模的方式提取目标。本算法可以全天时工作,相比于传统基于单传感器的低空慢速小目标检测技术在准确率上具有明显得的优势。经公共数据集验证,所提算法的准确率高于95%,与传统的单一传感器检测算法相比提高了10%以上。
管国锐[7]（2020）在《开关磁阻电机不对称三电平中点钳位型功率变换器研究》文中进行了进一步梳理开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor,SRM）凭借结构简单可靠、成本低、启动转矩大、调速范围宽及容错能力强等优点,广泛应用于纺织、家电、新能源汽车驱动等领域。但随着应用范围的不断扩展,对于开关磁阻电机系统性能的要求也逐渐提高。而功率变换器作为系统的核心机构,对于系统性能的影响至关重要。因此,以优化开关磁阻电机系统性能为目标,本文围绕不对称三电平中点钳位型功率变换器展开深入的理论分析和研究。首先,针对不对称三电平中点钳位型功率变换器的拓扑结构及系统控制策略进行研究。相对于不对称半桥型功率变换器,新型功率变换器每相增加两个功率三极管和两个钳位二极管,可实现开关磁阻电机系统的多电平控制,且降低了功率三极管的最大承受电压。另外,针对基于新型功率变换器的开关磁阻电机系统,给出一种转速电流双闭环脉冲宽度调制（PWM）策略。相对于传统PWM控制策略,该策略具有更好的电流控制效果,并可有效抑制直流侧电容中点电位偏移。仿真与实验结果表明不对称三电平中点钳位型功率变换器结合转速电流双闭环PWM控制策略可有效降低系统的电流波动,优化系统的控制性能,且有利于提高系统在高压大功率场合的竞争力。其次,以降低新型开关磁阻电机系统成本和体积为目标,本文给出一种基于两个电流传感器的相电流重构方法。通过优化电流传感器摆放位置和绕组缠绕传感器匝数建立传感器电流关于相电流的方程组,据方程组研究由两个电流传感器构造三相电流的条件,进而给出考虑相电流存在和不存在重叠区域两种情况的统一相电流重构方法。与每相采用一个电流传感器的传统相电流检测方式相比,此方法减少了传感器数量,降低了系统成本和体积,且无需进行脉冲注入,不存在检测死区。仿真与实验结果验证了相电流重构方法的可行性和准确性。最后,以提高新型开关磁阻电机系统可靠性为目标,在相电流重构方法的基础上给出不对称三电平中点钳位型功率变换器在线故障诊断方法。通过分析功率变换器故障发生前后绕组电压的变化情况,提出采用故障发生后实际和理论相电压的不一致性作为故障诊断特征量,并通过注入工作模式实现快速故障定位。功率管开、短路或钳位二极管开路故障发生后,根据给定工作模式和绕组电压可快速完成故障检测和定位,并及时采取措施限制故障发展,有效提高系统可靠性。仿真及实验结果验证了该故障诊断方法的有效性和实用性。本文有图55幅,表14个,参考文献109篇。
张庆豪[8]（2020）在《FGR结构SiC JBS二极管超低温及辐照效应研究》文中研究表明碳化硅（SiC）材料禁带宽以及原子临界位移能高,这些特性使得SiC器件抗辐射能力强,其在空间极端环境下有很大的应用前景,因此进行SiC基器件在空间极端环境下损伤行为的研究对其在空间极端环境中的应用是极为重要的。本课题以终端为场限环结构4H-SiC结势垒肖特基（JBS）二极管为对象,通过超低温试验及1Me V电子辐照试验研究结合TCAD仿真研究,基于4H-SiC JBS二极管缺陷及电性能退化规律表征,揭示4H-SiC JBS二极管超低温及电子辐照损伤效应及机理,建立基于缺陷演化规律的4H-SiC JBS二极管空间辐照损伤效应模型。研究了超低温条件下4H-SiC JBS二极管电学性能的变化。研究表明温度的变化会对载流子浓度和肖特基势垒高度产生影响。通过高斯分布模型很好的拟合并解释了160到292K时4H-SiC JBS二极管横向势垒分布不均匀现象。温度为160K以下的低温数据不符合高斯分布模型,后续会对低温下的试验结果进行更加深度的解释。研究了1Me V电子辐照对4H-SiC JBS二极管电学性能及缺陷演化的影响。研究表明电子辐照对4H-SiC JBS二极管的I-V及C-V特性造成损伤,其主要原因在电子辐照过程中导致缺陷的产生并形成陷阱和复合中心捕获了载流子。通过光致发光光谱和深能级瞬态谱分析了电子辐照前后缺陷的演化。光致发光光谱的分析可得,在辐照过程中存在淬灭效应,并且辐照注量的增加会导致缺陷浓度的增加。深能级瞬态谱分析可得碳空位（VC）在辐照注量增加的过程中有所增加。缺陷的产生及其浓度的增加造成电学性能的退化。对4H-SiC JBS二极管低温电子辐照效应进行了仿真研究,分别对位移缺陷、界面电荷及位移缺陷和界面电荷协同作用对4H-SiC JBS二极管电学性能的影响进行了仿真。并通过仿真得到200K与300K时的电学特性,对其导电机制进行了分析。对4H-SiC JBS二极管低温辐照效应仿真研究结果分析可得,仿真所得的低温电子辐照效应是电子辐照效应和低温效应仿真结果的叠加。
王希玮[9]（2020）在《以HPHT单晶片为衬底的MPCVD金刚石单晶马赛克拼接的研究》文中研究表明金刚石具有超高的硬度、高热导率、高热稳定性和超宽的禁带宽度且广域透光等优异的理化性能,被称为“终极半导体材料”,因此受到了各领域的广泛关注。然而受制于单晶金刚石生长机理与设备能力的限制,英寸级高质量的金刚石单晶材料依然无法实现低成本、高重复性的产业化制备,这限制了其在半导体领域的后续研究与应用。目前突破大尺寸金刚石单晶尺寸生长的方法主要包括大尺寸化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition,后文简称CVD）异质外延法与CVD同质外延马赛克拼接法。前者使用2英寸以上的硅衬底,通过微波等离子体化学气相沉积（Mirowave plasma Chemical Vapor Deposition,后文简称 MPCVD）技术进行异质外延生长金刚石材料。生长过程中通过多晶颗粒间的边界融合不断提高金刚石外延层的晶体质量;而马赛克拼接法使用金刚石单晶片进行紧密拼接作为大尺寸衬底在MPCVD设备中进行金刚石沉积,通过各片之间的侧向外延进行接缝处的连接,完成大尺寸MPCVD同质外延金刚石单晶的制备。本文分析了当前以“克隆”法制备拼接衬底的马赛克拼接片的技术路线的技术细节与难点,并结合了国内大尺寸高温高压（High pressure High Temperature,后文简称HPHT）金刚石生长的产业优势与MPCVD高质量同质外延优势,提出了一条完整的以高质量HPHT金刚石单晶片衬底作为马赛克拼接衬底,利用高生长压力的MPCVD设备进行同质外延生长金刚石单晶片的技术路线。并通过对HPHT与MPCVD金刚石制备的理论分析与试验研究,并最终获得了高质量英寸级MPCVD金刚石单晶片。本文主要研究内容如下:1.高质量大尺寸HPHT金刚石单晶衬底片的制备与表征为了能够了解金刚石单晶在高温高压环境下的生长机理,本文利用有限元模拟仿真软件AnasysTM对HPHT金刚石单晶生长六面顶压机与合成块结构进行了测绘,通过对合成块中重点材料的热导率与电阻率分析、有限元分割与边界条件设置,完成了 HPHT金刚石单晶生长腔室的建模。通过调整合成块内部发热体与功能体的尺寸,探索各结构变化对于金刚石单晶径向与轴向温度梯度与生长速率的影响。通过缩小生长腔室内部轴向与径向温度分布梯度,保证金刚石单晶体在生长过程中的外形尺寸。使用优化后的合成块结构进行HPHT金刚石单晶生长探索试验,制备出了厘米级尺寸的高质量HPHT金刚石单晶体。使用激光切割、晶片表面研磨与精细抛光,制备出了大尺寸低表面粗糙度的HPHT金刚石单晶衬底片,并利用拉曼光谱、X射线衍射与变温热导率等检测手段分析和研究了衬底片的晶体质量和物理性质。2.MPCVD金刚石单晶的生长探索与表征对MPCVD同质外延金刚石单晶的影响因素进行了分析与验证,探讨了生长过程中压力、温度、甲烷浓度与微波功率等设备与工艺因素对生长质量与速率的影响。探索了针对300torr高生长压力环境下进行高质量MPCVD金刚石单晶同质外延沉积生长的工艺参数,并使用HPHT金刚石单晶片作为衬底,制备了高质量单晶同质外延层。利用激光共聚焦显微镜观察到金刚石侧向外延区域的台阶流方向扭转现象。利用拉曼光谱和X射线衍射手段分析了衬底表面同质外延与侧向外延区域晶体应力与质量的差异,结果显示MPCVD金刚石生长的侧向外延区域也能够获得较高的晶体质量,证明了马赛克拼接生长衬底相互结合的可行性。通过使用晶格模拟仿真了 MPCVD金刚石单晶边缘处侧向生长区域表面的原子分布,证明了侧向外延表面[100]方向台阶流扭转向[110]方向,验证了衬底从中心到边缘CH3与C2H2基团浓度分布的变化。制备了 MPCVD金刚石基场效应晶体管（MESFET）紫外线光电器件,测试结果显示该器件属于增强型器件,其饱电流约为6μA,阈值电压为-0.7V,开关比为105,该器件对210nm的紫外光具有高重复的明显响应现象,光暗比可达105,验证了 MPCVD金刚石同质外延晶体质量满足器件制备要求。3.英寸级金刚石单晶马赛克拼接片的制备与表征以四片5mmX 5mm尺寸高质量HPHTⅡa型金刚石单晶片作为衬底,使用MPCVD设备进行了金刚石单晶马赛克拼接的试验与探索。成功制备了无明显接缝与表面多晶区域的高质量11.75mmX 11.72mm金刚石单晶马赛克拼接片。通过对生长24小时与48小时拼接片表面的多个位置的观察与对比,分析了马赛克拼接片表面形貌的变化规律。使用拉曼光谱扫描的手段对拼接片表面的接缝区域进行了测试,对内部应力区域分布进行了分析,发现了拼接缝处的应力与拼接缝位置分布基本一致并随接缝处台阶的移动而发生偏移。使用激光共聚焦显微镜的高度扫描与X射线衍射分析并对比各衬底片台阶形态与（100）晶面倾斜角方向之间的关系,证明了拼接过程中的表面台阶移动方向与衬底片（100）晶片倾斜方向无关,而与各衬底晶片的表面状态与厚度相关。通过对比本实验衬底与“克隆”法制备的金刚石单晶衬底的区别与结果,提出了制备高质量马赛克拼接片所需要的衬底的制备要求。总结本实验中样品表面形貌与接缝区域形态的变化,阐述了马赛克拼接过程中台阶流的跨衬底移动与接缝掩蔽的机理。最后使用4片10mmX 10mm尺寸的金刚石单晶片成功制备了高质量无明显接缝的英寸级尺寸的金刚石单晶马赛克拼接片。
朱良秋[10]（2020）在《高品质因子谐振型介质超表面的研究及应用》文中指出超材料凭借优异的光学特性如人造磁性、负折射率等,近十几年来在诸多领域获得广泛关注。不同于自然界传统材料,超材料的光学特性是由构成其结构的人造单元所决定,超材料为研究人员提供了极大的自由度,通过改变结构单元的形状、材料、周期大小或周期数来实现所需要的特性。超表面是三维超材料的二维化,为避免超材料复杂的加工工艺而衍生出来,超表面制备工艺简单,可以灵活调控光场特性,如金属结构单元组成的金属超表面,可以实现对入射光偏振、相位和振幅的调控。随着超表面的研究进入近红外和可见光波段,金属的本征损耗问题日渐凸显变得无法忽略。介质超表面的提出避免了金属超表面的损耗问题,介质超表面结构功能设计的理论基础为米氏散射。根据工作原理不同,介质超表面可以分为两类:一是相位梯度超表面,梯度超表面通过在亚波长尺度引入相位梯度实现对光场的调控,光束偏折特性遵从广义斯涅耳定律;二是谐振型超表面,谐振型超表面利用谐振特性实现光场增强,凭借小腔模体积、高品质因子以及集体相干共振特性,谐振型超表面可以有效增强光与物质相互作用以及抑制辐射损耗。针对金属超表面的损耗问题与提高介质超表面品质因子（Q值）,本论文通过仿真设计与结构优化,为获得高Q值介质超表面开展一系列仿真与实验摸索,成功制备出高Q值谐振型介质超表面器件,并探索高Q值谐振型超表面在传感、增强二维薄膜材料与硅缺陷发光上的应用。具体研究内容如下:（1）提出一种基于氮化硅材料的高Q值超表面结构,详细分析超表面高Q值谐振特性的形成机理以及超表面结构参数对Q值的影响。最终完成超表面样品的制备与测试,得到Q值约16670,透射谐振峰消光比约12 d B的超表面器件。超表面结构单元体积和周期的变化可以调节超表面Q值和谐振波长,为后续实验奠定了基础。（2）基于高Q值介质超表面,利用高Q值超表面的窄线宽谐振特性探测外界折射率变化。当外界折射率变化时,超表面谐振峰位置与消光比会发生改变,对比折射率变化前谐振峰位置与消光比,得出折射率传感品质因子,最终得到超表面的折射率传感品质因子可达367。而且,外界折射率变化时,超表面谐振峰位置与谐振消光比大小会同时变化,具有双变量探测的潜力。该高Q值超表面器件可以应用在传感领域。（3）创新性的将高Q值谐振型超表面与二维薄膜材料结合,提高二维材料发光效率,在玻璃衬底上沉积氮化硅薄膜制备高Q值孔型超表面样品,通过周期调节将超表面谐振峰移至可见光波段。在超表面样品上分别转移MoS2和WSe2薄膜材料,在室温连续光泵浦下,超表面谐振峰处对MoS2和WSe2薄膜的发光增强均超过30倍。该高Q值超表面器件可以应用在薄膜材料发光增强领域。（4）提出一种基于SOI的非对称孔型高Q值超表面结构,原理是通过打破对称性将完美连续域束缚态（BICs）模式转为准BICs模式同时保持高Q值,仿真上Q值可以超过1×108,详细分析了高Q值谐振的产生机理。最终在220 nm的SOI材料上完成超表面样品制备,将非对称孔型超表面谐振峰移至1278 nm处,增强超表面非对称孔刻蚀过程形成的碳-碳对缺陷（G-center）发光,最终对G-center发光峰的发光强度增强40倍,在低功率密度下发光峰出现类似于极低阈值激光器的线宽缩窄和超线性功率依赖特性。该高Q值超表面器件可以有效增强G-center发光,在硅基光源领域有着极大的应用潜力。
二、半导体器件参数的比例差值谱分析系统（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、半导体器件参数的比例差值谱分析系统（论文提纲范文）
（1）γ-石墨单炔制备及其热敏特性与气敏特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 γ-GY的结构与性质 |
| 1.3 γ-GY的制备方法进展 |
| 1.4 γ-GY在传感器领域的应用 |
| 1.4.1 γ-GY在热敏传感器领域的应用 |
| 1.4.2 γ-GY在气敏传感器领域的应用 |
| 1.5 本文选题意义及主要研究内容 |
| 第二章 γ-GY的恒温搅拌制备方法及测试表征技术 |
| 2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.2 γ-GY的主要测试表征方法 |
| 2.3 γ-GY的恒温搅拌制备方法 |
| 2.3.1 实验方法及原理 |
| 2.3.2 工艺流程 |
| 2.4 γ-GY的热敏及气敏性能测试 |
| 2.4.1 γ-GY传感器件制备及热敏、气敏性能测试系统 |
| 2.4.2 热敏传感器件主要性能参数 |
| 2.4.3 气敏传感器件主要性能参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 恒温搅拌法制备γ-GY的影响因素分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验设备对γ-GY制备的影响及分析 |
| 3.2.1 实验设备对制备的影响及分析 |
| 3.2.2 样品的测试表征分析 |
| 3.3 预处理工艺和除杂工艺对γ-GY制备的影响及分析 |
| 3.3.1 预处理工艺对制备的影响及分析 |
| 3.3.2 除杂工艺对制备的影响及分析 |
| 3.4 搅拌温度和搅拌时间对γ-GY制备的影响及分析 |
| 3.4.1 搅拌温度对制备的影响及分析 |
| 3.4.2 搅拌时间对制备的影响及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 γ-GY的热敏性能与气敏性能测试分析 |
| 4.1 γ-GY的稳定性分析 |
| 4.2 γ-GY的热敏器件测试分析 |
| 4.2.1 γ-GY热敏性能测试分析 |
| 4.2.2 γ-GY的热敏机理分析 |
| 4.3 γ-GY对NO_2的气敏性能测试分析 |
| 4.3.1 γ-GY对NO_2的响应/恢复时间分析及检测指标选择 |
| 4.3.2 γ-GY气敏器件的工作温度测试分析 |
| 4.3.3 γ-GY的气体选择性测试分析 |
| 4.3.4 γ-GY气敏器件的重复性和稳定性测试分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）大功率LED多特性参数综合测量系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 大功率LED结温测量技术发展现状 |
| 1.2.2 大功率LED热阻测量技术发展现状 |
| 1.2.3 大功率LED光色参数测量技术发展现状 |
| 1.3 主要研究内容及安排 |
| 第2章 大功率LED多特性参数测量理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大功率LED结温测量原理 |
| 2.2.1 Vf-Tj的线性关系 |
| 2.2.2 FVM法测量步骤 |
| 2.3 大功率LED热阻测量原理 |
| 2.3.1 热阻概念 |
| 2.3.2 大功率LED结壳热阻测量原理 |
| 2.3.3 大功率LED封装结构热阻测量原理 |
| 2.4 大功率LED光色特性理论 |
| 2.4.1 光谱功率分布 |
| 2.4.2 光通量及发光效率 |
| 2.4.3 标准色度系统及色度坐标 |
| 2.4.4 相关色温及色容差 |
| 2.4.5 大功率LED光色电热耦合模型理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 大功率LED多特性测量关键技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FVM法测量误差分析 |
| 3.2.1 电流切换延迟 |
| 3.2.2 异常温升现象 |
| 3.3 基于反向电流的降压补偿结温测量法 |
| 3.3.1 光注入非平衡载流子对结温的影响 |
| 3.3.2 采用降压补偿法的结温预测 |
| 3.4 基于暂态双界面的热阻改进测量法 |
| 3.4.1 暂态双界面(TDI)法测量分析 |
| 3.4.2 基于不同热界面的Z_(th)曲线分离点精确度提升方法 |
| 3.4.3 采用改良热界面的微分差值拟合测量法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 大功率LED多特性参数测量系统的设计与实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 大功率LED多特性参数测量系统总体设计 |
| 4.3 大功率LED多特性参数测量系统硬件设计 |
| 4.3.1 程控恒流电源模块 |
| 4.3.2 温度控制模块 |
| 4.3.3 光色参数测量模块 |
| 4.3.4 数据采集模块 |
| 4.3.5 大功率LED多特性参数测量实验平台 |
| 4.4 大功率LED多特性参数测量系统软件设计 |
| 4.4.1 系统软件开发环境 |
| 4.4.2 程控恒流源模块程序设计 |
| 4.4.3 数据采集模块程序设计 |
| 4.4.4 温度控制模块程序设计 |
| 4.4.5 热特性参数测量模块程序设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 大功率LED多特性参数测量实验及数据分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.2.1 实验样品 |
| 5.2.2 实验条件 |
| 5.3 电压温度系数K值标定实验及结果分析 |
| 5.3.1 实验步骤 |
| 5.3.2 K值标定结果及数据分析 |
| 5.4 结温测量实验及结果分析 |
| 5.4.1 实验步骤 |
| 5.4.2 结温测量实验结果及数据分析 |
| 5.5 结构热阻测量实验及结果分析 |
| 5.5.1 实验步骤 |
| 5.5.2 结构热阻测量实验结果及数据分析 |
| 5.6 光色参数测量实验及结果分析 |
| 5.6.1 实验步骤 |
| 5.6.2 光通量及发光效率测量结果分析 |
| 5.6.3 光谱功率分布测量结果分析 |
| 5.6.4 色温及色容差测量结果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作和研究内容 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）高压碳化硅器件灌封用耐200℃以上的硅弹性体绝缘特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 有机硅弹性体制备与理化特性研究 |
| 1.2.2 封装绝缘材料介电特性研究 |
| 1.2.3 功率器件封装绝缘材料绝缘特性研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 有机硅弹性体的制备与理化特性分析 |
| 2.1 有机硅弹性体制备 |
| 2.1.1 有机硅弹性体制备平台 |
| 2.1.2 有机硅弹性体制备流程 |
| 2.1.3 有机硅弹性体的制备成品 |
| 2.2 有机硅弹性体理化特性分析 |
| 2.2.1 有机硅弹性体SEM测试 |
| 2.2.2 有机硅弹性体红外光谱分析 |
| 2.2.3 有机硅弹性体TGA测试 |
| 2.2.4 有机硅弹性体TSC测试 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 有机硅弹性体介电特性分析 |
| 3.1 电介质极化过程与电导过程 |
| 3.2 有机硅弹性体介电测试平台 |
| 3.3 有机硅弹性体测试结果与极化过程 |
| 3.3.1 不同温度下有机硅弹性体介电测试结果 |
| 3.3.2 有机硅弹性体极化过程 |
| 3.4 温度与频率对有机硅弹性体极化过程影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 有机硅弹性体的改进Cole-Cole模型 |
| 4.1 电介质的介电模型 |
| 4.2 有机硅弹性体的改进Cole-Cole模型及拟合方法 |
| 4.2.1 有机硅弹性体的改进Cole-Cole模型 |
| 4.2.2 改进Cole-Cole模型拟合方法 |
| 4.3 有机硅弹性体材料的热分析 |
| 4.3.1 温度对直流电导率的影响 |
| 4.3.2 高频介电常数与温度的关系 |
| 4.3.3 温度对极化过程的影响 |
| 4.3.4 温度对极化过程的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 有机硅弹性体击穿及局放特性 |
| 5.1 有机硅弹性体交流击穿测试平台 |
| 5.2 温度对有机硅弹性体击穿特性影响 |
| 5.2.1 有机硅弹性体击穿测试结果 |
| 5.2.2 相同温度下有机硅弹性体多次击穿测试 |
| 5.3 有机硅弹性体在DBC结构下的放电研究 |
| 5.3.1 局放测试平台 |
| 5.3.2 不同电压波形对有机硅弹性体局放影响 |
| 5.3.3 温度对有机硅弹性体局放影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（4）基于新型宽禁带半导体器件变流系统特性及应用技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 项目背景 |
| 1.2 课题研究的背景及意义 |
| 1.3 课题国内外研究现状 |
| 1.3.1 宽禁带半导体器件的国内外研究现状 |
| 1.3.2 新型宽禁带半导体器件变流系统的研究现状 |
| 1.3.3 永磁同步电机无传感器控制算法 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 新型宽禁带半导体器件变流系统设计 |
| 2.1 主电路拓扑结构与碳化硅MOSFET模块选型 |
| 2.1.1 变流系统的主电路拓扑结构 |
| 2.1.2 碳化硅MOSFET模块选型 |
| 2.2 碳化硅MOSFET 模块与IGBT 模块对比分析 |
| 2.3 变流系统关键部件设计 |
| 2.3.1 层叠母排设计 |
| 2.3.2 散热器设计 |
| 2.3.3 变流系统结构设计与体积分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 新型宽禁带半导体器件变流系统应用技术研究 |
| 3.1 永磁同步电机的数学模型和矢量控制算法 |
| 3.1.1 数学模型 |
| 3.1.2 永磁同步电机矢量控制技术 |
| 3.2 经典永磁同步电机模型参考自适应控制系统 |
| 3.2.1 超稳定性原理 |
| 3.2.2 模型参考自适应控制系统 |
| 3.2.3 仿真结果及分析 |
| 3.3 基于小脑神经网络优化的模型参考自适应控制系统 |
| 3.3.1 小脑神经网络概述 |
| 3.3.2 小脑神经网络优化的模型参考自适应控制系统设计 |
| 3.3.3 仿真结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 实验系统设计与实验结果分析 |
| 4.1 实验系统硬件设计 |
| 4.1.1 系统硬件总体设计 |
| 4.1.2 控制电路设计 |
| 4.2 实验系统软件设计 |
| 4.2.1 主程序设计 |
| 4.2.2 中断服务子程序设计 |
| 4.2.3 高开关频率控制程序优化 |
| 4.3 实验结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 需要进一步研究的工作 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）高功率半导体激光器低频噪声产生机理及表征特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 激光与高功率半导体激光器 |
| 1.1.2 低频噪声及其应用 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 半导体器件低频噪声研究现状 |
| 1.2.2 半导体激光器低频噪声研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 1.3.1 论文研究思路 |
| 1.3.2 论文结构安排 |
| 第2章 高功率半导体激光器的噪声理论基础 |
| 2.1 噪声的统计特性 |
| 2.2 白噪声 |
| 2.2.1 热噪声 |
| 2.2.2 散粒噪声 |
| 2.3 高功率半导体激光器中的低频噪声及其特性 |
| 2.3.1 1/f噪声 |
| 2.3.2 G-R噪声 |
| 2.4 高功率半导体激光器的电噪声特性 |
| 2.5 高功率半导体激光器的光噪声特性 |
| 2.6 高功率半导体激光器低频噪声测量系统 |
| 2.6.1 低频噪声测量方法概述 |
| 2.6.2 HP-LDs低频光、电噪声测量系统 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 高功率半导体激光器噪声产生机理及特性研究 |
| 3.1 单异质结HP-LDs噪声等效电路模型 |
| 3.1.1 I-V特性 |
| 3.1.2 少数载流子的热涨落 |
| 3.1.3 产生-复合噪声 |
| 3.1.4 噪声等效电路模型建立 |
| 3.2 双异质结HP-LDs噪声等效电路模型 |
| 3.2.1 I-V特性 |
| 3.2.2 产生-复合噪声 |
| 3.2.3 噪声等效电路模型建立 |
| 3.3 双异质结高功率半导体激光器1/f噪声特性分析 |
| 3.3.1 双异质结HP-LDs1/f噪声模型建立 |
| 3.3.2 实验结果分析与1/f噪声特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 小注入下HP-LDs1/f噪声模型及产生机理研究 |
| 4.1 小注入下HP-LDs1/f噪声模型构建 |
| 4.1.1 HP-LDs中载流子的统计分布 |
| 4.1.2 非辐射复合电流形成机理 |
| 4.1.3 1/f噪声模型 |
| 4.2 小注入下HP-LDs1/f噪声特性分析与讨论 |
| 4.2.1 980 nm In Ga As/Ga As HP-LDs外延层结构 |
| 4.2.2 1/f噪声特性分析及讨论 |
| 4.3 小注入下HP-LDs1/f噪声产生机理及应用 |
| 4.3.1 利用电致发光表示非辐射复合电流 |
| 4.3.2 小注入下经老化试验后的HP-LDs1/f噪声特性讨论 |
| 4.3.3 小注入下1/f噪声表征HP-LDs表面稳定性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 激光状态下HP-LDs结电压1/f涨落模型以及与光子数涨落的量子相关性研究 |
| 5.1 激光的半经典理论基础 |
| 5.2 激光状态下HP-LDs结电压1/f涨落模型构建 |
| 5.2.1 量子化朗之万(Langevin)方程 |
| 5.2.2 结电压1/f涨落模型 |
| 5.2.3 模型验证与讨论 |
| 5.3 光子数涨落与结电压1/f涨落之间的量子相关性研究 |
| 5.3.1 量子相关性理论推导 |
| 5.3.2 实验验证与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 高功率半导体激光器低频噪声表征特性研究 |
| 6.1 基于低频光、电噪声相关性的808 nm HP-LDs可靠性表征方法研究 |
| 6.1.1 808 nm HP-LDs外延层结构 |
| 6.1.2 经出厂寿命测试的808 nm HP-LDs低频光、电噪声特性分析 |
| 6.1.3 性能退化的808 nm LDs低频光、电噪声相关性及可靠性分析 |
| 6.2 基于低频噪声与加速老化试验相结合的VCSEL预筛选方法研究 |
| 6.2.1 VCSEL器件低频噪声测量 |
| 6.2.2 VCSEL预筛选判据模型构建 |
| 6.2.3 预筛选结果讨论及方法优势分析 |
| 6.3 基于1/f噪声的HP-LDs辐射效应退化机理及辐射损伤表征研究 |
| 6.3.1 引入辐照缺陷的HP-LDs 1/f噪声模型构建 |
| 6.3.2 实验验证及结果讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（6）复杂背景下“低小慢”目标检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于不同图像属性的检测算法 |
| 1.2.2 基于不同原理的目标检测算法 |
| 1.2.3 基于不同目标特性的检测算法 |
| 1.2.4 基于不同图像背景的检测算法 |
| 1.3 “低小慢”目标检测面临的问题 |
| 1.4 本文的主要内容及结构安排 |
| 第2章 “低小慢”目标图像特性分析及相关预处理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 可见光相机的成像特性 |
| 2.3 复杂背景下可见光图像的预处理算法 |
| 2.3.1 基于直方图均衡化的光照校正 |
| 2.3.2 基于Gamma变换的光照校正 |
| 2.3.3 基于单尺度Retinex的光照校正 |
| 2.3.4 基于多尺度Retinex的光照校正 |
| 2.4 红外相机的成像特性 |
| 2.5 复杂背景下红外图像的预处理算法 |
| 2.5.1 红外图像动态噪声抑制算法 |
| 2.5.2 红外图像的非均匀性噪声抑制算法 |
| 2.5.3 红外图像的增强算法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 可见光背景下的“低小慢”目标检测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于光照校正的“低小慢”目标检测 |
| 3.2.1 基于二维伽马变换的颜色特征提取 |
| 3.2.2 基于ESILTP算子的纹理特征提取 |
| 3.2.3 基于ViBe+的目标检测 |
| 3.2.4 实验结果及性能分析 |
| 3.3 基于视觉显着性的“低小慢”目标检测 |
| 3.3.1 人眼视觉系统结构 |
| 3.3.2 显着性可计算模型 |
| 3.3.3 “低小慢”目标显着性特征分析 |
| 3.3.4 低小慢目标的检测 |
| 3.3.5 实验结果及性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 红外背景下的“低小慢”目标检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于TCAIE-LGM平滑的“低小慢”目标检测 |
| 4.2.1 自适应TCAIE-LGM平滑算法 |
| 4.2.2 基于像素的目标检测 |
| 4.2.3 实验结果及性能分析 |
| 4.3 非平稳复杂背景下的“低小慢”目标检测 |
| 4.3.1 “低小慢”目标辐射特性分析 |
| 4.3.2 红外图像感兴趣区域提取 |
| 4.3.3 基于四条件约束的区域生长 |
| 4.3.4 实验结果及性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于多源传感器融合的“低小慢”目标检测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 目标候选区域提取 |
| 5.3 基于滚动引导滤波和加权最小二乘优化的图像融合 |
| 5.4 基于局部SuBSENSE的目标检测 |
| 5.5 实验结果及性能分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）开关磁阻电机不对称三电平中点钳位型功率变换器研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 概述 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 开关磁阻电机功率变换器研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 开关磁阻电机系统不对称三电平中点钳位型功率变换器研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 传统开关磁阻电机系统 |
| 2.3 不对称三电平中点钳位型功率变换器研究 |
| 2.4 新型开关磁阻电机系统控制策略研究 |
| 2.5 仿真及实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 不对称三电平中点钳位型功率变换器相电流重构研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相电流分析 |
| 3.3 相电流重构方法研究 |
| 3.4 相电流重构方法拓展 |
| 3.5 仿真及实验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 不对称三电平中点钳位型功率变换器故障诊断研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不对称三电平中点钳位型功率变换器故障分析 |
| 4.3 故障诊断方法研究 |
| 4.4 仿真及实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 本文主要工作 |
| 5.2 需进一步研究的工作 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）FGR结构SiC JBS二极管超低温及辐照效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 带电粒子辐照效应 |
| 1.3 超低温效应 |
| 1.4 4H-SiC功率二极管电子辐照及超低温效应研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 试验器件及分析测试方法 |
| 2.1 试验器件 |
| 2.2 辐照试验 |
| 2.3 超低温试验 |
| 2.4 电学性能测试及缺陷分析方法 |
| 2.4.1 I-V特性测试方法 |
| 2.4.2 C-V特性测试方法 |
| 2.4.3 光致发光(PL)光谱测试方法 |
| 2.4.4 深能级瞬态谱(DLTS)测试方法 |
| 2.5 低温辐照效应TCAD仿真 |
| 2.5.1 TCAD仿真工具简介 |
| 2.5.2 TCAD器件结构描述 |
| 2.5.3 TCAD仿真环境构建 |
| 第3章 4H-SiC JBS二极管超低温效应研究 |
| 3.1 4H-SiC JBS二极管超低温C-V特性研究 |
| 3.2 4H-SiC JBS二极管超低温I-V特性研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 4H-SiC JBS二极管1Me V电子辐照效应研究 |
| 4.1 4H-SiC JBS二极管1Me V电子辐照下电学性能研究 |
| 4.1.1 正向I-V特性曲线分析 |
| 4.1.2 反向I-V特性曲线分析 |
| 4.1.3 C-V特性曲线分析 |
| 4.2 4H-SiC JBS二极管1Me V电子辐照缺陷研究 |
| 4.2.1 光致发光光谱缺陷研究 |
| 4.2.2 深能级瞬态谱缺陷研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 4H-SiC JBS二极管低温辐照效应仿真研究 |
| 5.1 4H-SiC JBS二极管低温效应仿真研究 |
| 5.2 4H-SiC JBS二极管电子辐照效应仿真研究 |
| 5.2.1 位移缺陷对4H-SiC JBS二极管电学性能的影响 |
| 5.2.2 界面电荷对4H-SiC JBS二极管电学性能的影响 |
| 5.2.3 位移缺陷和界面电荷对4H-SiC JBS二极管电学性能的影响 |
| 5.3 4H-SiC JBS二极管低温电子辐照效应仿真研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）以HPHT单晶片为衬底的MPCVD金刚石单晶马赛克拼接的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金刚石的晶体结构 |
| 1.3 金刚石的分类 |
| 1.4 金刚石材料的性能与应用 |
| 1.4.1 力学性能 |
| 1.4.2 化学性质 |
| 1.4.3 电学性质 |
| 1.4.4 光学性质 |
| 1.4.5 热学性质 |
| 1.5 国内外研究进展 |
| 1.5.1 国外金刚石单晶研究经历与现状 |
| 1.5.2 国内研究现状 |
| 1.6 选题意义与研究内容 |
| 1.6.1 选题意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 试验原理与设备 |
| 2.1 HPHT法金刚石单晶生长原理与设备 |
| 2.1.1 HPHT金刚石生长原理 |
| 2.1.2 HPHT六面顶压机设备 |
| 2.2 MPCVD金刚石单晶生长原理与设备 |
| 2.2.1 MPCVD金刚石生长原理 |
| 2.2.2 MPCVD金刚石生长设备 |
| 2.3 金刚石加工设备 |
| 2.3.1 金刚石激光切割机 |
| 2.3.2 金刚石表面加工设备 |
| 2.4 材料表征设备与原理 |
| 2.4.1 激光共聚焦显微镜 |
| 2.4.2 拉曼光谱仪 |
| 2.4.3 高分辨X射线衍射仪 |
| 2.4.4 X射线光电子能谱仪 |
| 2.4.5 原子力显微镜 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 HPHT金刚石单晶衬底片制备 |
| 3.1 HPHT金刚石单晶生长的模拟仿真 |
| 3.1.1 有限元模拟仿真法介绍 |
| 3.1.2 Ansys模拟仿真生长腔室结构与主要参数 |
| 3.1.3 有限元模型的建立 |
| 3.1.4 生长腔室内部温度梯度模拟仿真与分析 |
| 3.2 HPHT金刚石单晶生长 |
| 3.3 HPHT金刚石单晶片的制备 |
| 3.3.1 HPHT金刚石单晶激光切割 |
| 3.3.2 HPHT金刚石单晶片的研磨 |
| 3.3.3 HPHT金刚石单晶片的精密抛光 |
| 3.4 HPHT金刚石片的质量表征 |
| 3.5 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第四章 MPCVD金刚石单晶的生长探索与表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MPCVD单晶金刚石生长的影响因素 |
| 4.2.1 金刚石单晶衬底 |
| 4.2.2 生长温度与压力的关系 |
| 4.2.3 衬底沉积台结构 |
| 4.2.4 工艺气体与浓度 |
| 4.3 MPCVD金刚石单晶生长的工艺探索 |
| 4.3.1 衬底片的预处理 |
| 4.3.2 微波功率、衬底温度与压力的关系 |
| 4.3.3 甲烷浓度的影响 |
| 4.4 MPCVD金刚石的同质外延生长 |
| 4.5 MPCVD金刚石的同质外延质量的表征 |
| 4.6 MPCVD金刚石表面形貌的分析 |
| 4.7 器件验证 |
| 4.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 金刚石单晶马赛克拼接的生长与表征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 厘米级金刚石单晶马赛克拼接生长 |
| 5.2.1 马赛克拼接片衬底 |
| 5.2.2 马赛克拼接片生长 |
| 5.3 马赛克拼接片的表面形貌 |
| 5.4 马赛克拼接片的质量表征 |
| 5.4.1 马赛克拼接片接缝区域拉曼扫描 |
| 5.4.2 马赛克拼接片的X射线衍射分析 |
| 5.4.5 金刚石马赛克拼接片的表面加工 |
| 5.5 马赛克拼接的机理分析 |
| 5.5.1 “克隆”法制备衬底与HPHT金刚石衬底的区别 |
| 5.5.2 衬底间间隙的影响 |
| 5.5.3 马赛克拼接片接缝掩蔽与台阶流移动机理 |
| 5.6 英寸级金刚石马赛克拼接片的制备与表征 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 结论与创新点 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 后续工作 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表学生论文目录 |
| 学术期刊论文 |
| 发表发明专利 |
| 参与科研情况 |
| 附录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）高品质因子谐振型介质超表面的研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 超材料概述 |
| 1.3 超表面发展概况 |
| 1.4 谐振型介质超表面研究进展 |
| 1.5 本论文的主要研究内容及创新点 |
| 2 介质超表面的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 米氏谐振 |
| 2.3 法诺谐振 |
| 2.4 连续域束缚态 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 硅基介质超表面的制备与表征 |
| 3.1 器件制备流程 |
| 3.2 介质薄膜沉积 |
| 3.3 电子束曝光 |
| 3.4 硅基干法刻蚀 |
| 3.5 器件参数表征 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 高Q值谐振型介质超表面 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结构设计 |
| 4.3 器件制备与测试 |
| 4.4 高Q值介质超表面的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 二维材料发光增强 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 结构设计 |
| 5.3 器件制备 |
| 5.4 器件测试与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 硅缺陷发光增强 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 结构设计 |
| 6.3 器件制备与测试系统 |
| 6.4 器件测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录 2 论文中英文缩略词简表 |
四、半导体器件参数的比例差值谱分析系统（论文参考文献）
- [1]γ-石墨单炔制备及其热敏特性与气敏特性研究[D]. 满振武. 西北大学, 2021(12)
- [2]大功率LED多特性参数综合测量系统关键技术研究[D]. 侯瑞. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]高压碳化硅器件灌封用耐200℃以上的硅弹性体绝缘特性研究[D]. 刘东明. 华北电力大学(北京), 2021
- [4]基于新型宽禁带半导体器件变流系统特性及应用技术研究[D]. 赵相. 冶金自动化研究设计院, 2021(01)
- [5]高功率半导体激光器低频噪声产生机理及表征特性研究[D]. 曲畅. 长春理工大学, 2021(01)
- [6]复杂背景下“低小慢”目标检测技术研究[D]. 吴言枫. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(08)
- [7]开关磁阻电机不对称三电平中点钳位型功率变换器研究[D]. 管国锐. 中国矿业大学, 2020(03)
- [8]FGR结构SiC JBS二极管超低温及辐照效应研究[D]. 张庆豪. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [9]以HPHT单晶片为衬底的MPCVD金刚石单晶马赛克拼接的研究[D]. 王希玮. 山东大学, 2020(08)
- [10]高品质因子谐振型介质超表面的研究及应用[D]. 朱良秋. 华中科技大学, 2020(01)