作者单位
摘要
国防科技大学 前沿交叉学科学院,长沙 410073
提出融合变分模态分解(VMD)和自编码器的预测方法,将温升特性曲线分解成若干个子信号分量,其中包含高频的波动量、中间量和低频的趋势量,然后利用自编码器对每个分量进行预测,最后将分量的预测值相加,从而实现对PIN二极管温升特性曲线的精准预测。通过与多种机器学习方法的对比验证了结合VMD分解可有效提升预测精度,同时也验证了自编码器在特性曲线拟合上的优势。
PIN二极管 强电磁信号 器件特性预测 变分模态分解 自编码器 PIN diode electromagnetic interfere characteristic prediction variational mode decomposition autoencoder 
强激光与粒子束
2024, 36(4): 043013
作者单位
摘要
1 国防科技大学 电子科学学院,长沙 410073
2 信息工程大学,郑州 450001
设计了一种工作在S波段的能量选择表面,可实现超宽带自适应强电磁防护。该结构由两层金属周期结构组成,顶层为两个对称分布的金属条和一个金属片,金属条与金属片间加载两个PIN二极管;底层为十字架结构。当入射电磁波场强低于阈值时,能量选择表面工作在透波状态,电磁波可以传播;当入射电磁波场强超过阈值时,金属条和金属片之间产生的感应电压使得PIN二极管导通,此时能量选择表面进入防护状态,电磁波被屏蔽。通过对能量选择表面在PIN二极管导通和截止状态下的表面电流和电场分布以及等效电路模型进行分析,解释了该结构的工作原理。采用PCB制作工艺加工了实物样板并对弱场入射下的插入损耗以及强场入射下的防护效能进行测试。实验和仿真结果匹配性良好,表明该能量选择表面在透波状态下的工作中心频率为2.7 GHz,插入损耗小于1 dB的工作频带为2.2~3.5 GHz;在防护状态下,工作频带的防护效能大于10 dB,达到了超宽带的要求。
能量选择表面 强电磁防护 S波段 超宽带 自适应响应 PIN二极管 energy selective surface strong electromagnetic protection ultra-wideband S-band adaptive respondse PIN diode 
强激光与粒子束
2024, 36(3): 033003
Author Affiliations
Abstract
The comparison of domestic and foreign studies has been utilized to extensively employ junction termination extension (JTE) structures for power devices. However, achieving a gradual doping concentration change in the lateral direction is difficult for SiC devices since the diffusion constants of the implanted aluminum ions in SiC are much less than silicon. Many previously reported studies adopted many new structures to solve this problem. Additionally, the JTE structure is strongly sensitive to the ion implantation dose. Thus, GA-JTE, double-zone etched JTE structures, and SM-JTE with modulation spacing were reported to overcome the above shortcomings of the JTE structure and effectively increase the breakdown voltage. They provided a theoretical basis for fabricating terminal structures of 4H-SiC PiN diodes. This paper summarized the effects of different terminal structures on the electrical properties of SiC devices at home and abroad. Presently, the continuous development and breakthrough of terminal technology have significantly improved the breakdown voltage and terminal efficiency of 4H-SiC PiN power diodes.
PiN diode terminal structure mesa-JTE reverse breakdown voltage etching process 
Journal of Semiconductors
2023, 44(11): 113101
作者单位
摘要
1 山西大学物理电子工程学院,山西 太原 030006
2 山西大同大学微结构电磁功能材料省市共建山西省重点实验室,山西 大同 037009
为了在宽频内实现可开关的高效率线极化转换,设计了一个嵌入PIN二极管的十字架型极化转换超表面。仿真结果显示,当PIN二极管处于导通状态时,在4.03~7.71 GHz范围内,该超表面的极化转换率超过90%,相对带宽为62.7%;当PIN二极管处于截止状态时,该超表面在工作频段相当于反射板。通过理论分析和表面电流分布解释了极化转换机理。最后,对所制作样品的实验测量进一步证实了该超表面可开关的极化转换效果。所设计的超表面有望应用于电磁兼容和极化探测等领域。
材料 超表面 可开关极化转换 PIN二极管 宽带 
中国激光
2022, 49(3): 0303001
孙朋 1,2傅剑宇 1,2,*许高博 1,2丁明正 1[ ... ]陈大鹏 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院微电子研究所 集成电路先导工艺研发中心, 北京 100029
2 中国科学院大学, 北京 100049
硅像素传感器上的保护环结构有利于提高传感器的耐高电压性能,为评估保护环结构对硅像素传感器的保护效果,仿真分析了三种保护环结构。通过计算机辅助设计 技术对三种保护环结构进行二维建模,利用TACD内置的电学模型对三种保护环结构的I-V特性进行了仿真。研究结果表明,电流收集环会提高像素的耐高电压性能,同时不等间距保护环、保护环的内外等距离Al悬挂以及多个保护环结构有利于进一步提高传感器的击穿电压。
PIN二极管 硅像素传感器 保护环 耐高电压 计算机辅助设计 PIN diode Silicon pixel sensor Guard ring Withstand high voltage Technology computer aided degsin 
光子学报
2021, 50(12): 1228002
王泽宇 1,2,3李辰辰 1,2高一强 1孙浩 1[ ... ]孙晓玮 1,*
作者单位
摘要
1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室, 上海 200050
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 上海科技大学信息科学与技术学院, 上海 201210

以主动式毫米波全息成像的应用为背景,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研制的异质结AlGaAs/GaAs PIN二极管毫米波开关为安检成像领域的关键核心器件,为此提出一种基于高、低阻抗变换线的补偿结构以优化高频处的匹配程度。设计合适的毫米波倍频链路、低插入损耗的带通滤波器以及低插入损耗和高隔离度的开关通道阵列,实现一款满足系统要求的输出功率和一致性且谐波抑制良好的发射前端。结果表明,在28~34 GHz频段内,各通道的输出功率大于10 dBm,谐波抑制度大于22 dBc,通道间的隔离度大于23 dB,通道间的差异小于2 dB,满足主动成像发射端的要求。集成相应天线阵列和接收前端后进行成像实验,可以得到分辨率为0.5 cm的毫米波成像。

光学设计 毫米波成像 PIN二极管 开关 宽带 散射参数 功率发射 
激光与光电子学进展
2021, 58(22): 2209001
作者单位
摘要
1 西安邮电大学 电子工程学院, 陕西 西安 710121
2 西京学院 理学院, 陕西 西安 710199
该文设计了一种具有四陷波及可重构特性的超宽带天线。通过在天线辐射贴片、微带馈线上刻蚀U形槽, 以及在改进型地板上添加环形开口寄生单元来实现天线四陷波特性。采用在陷波结构中加入PIN二极管开关的方法实现陷波可重构特性, 通过开关的断开与闭合, 分别实现三陷波和四陷波特性, 从而进一步提高了超宽带频段的利用率。分析了天线陷波产生的原理, 研究了天线部分尺寸参数对陷波的影响。通过仿真和实物测量结果对比表明, 该天线在3~11.74 GHz频段内可有效抑制窄带系统的干扰。天线尺寸为24 mm×16 mm×0.8 mm, 结构较紧凑, 可广泛用于各种超宽带通信系统。
四陷波 U形槽 寄生单元 PIN二极管 可重构特性 four band-notch U-shaped slot parasitic unit PIN diode reconfigurable characteristic 
压电与声光
2020, 42(3): 423
作者单位
摘要
1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所,中国科学院太赫兹固态技术重点实验室, 上海 200050
2 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
设计了一种应用于毫米波开关及限幅器的异质结AlGaAs/GaAs PIN二极管材料结构,接着对影响二极管性能的两个主要因素(Al掺杂量和I层厚度)进行分析和优化,然后采用分子束外延与半导体工艺流片制备出了验证器件。对该器件进行测试,测试结果表明,所制备的PIN二极管的开启电压为1.06 V,击穿电压为26 V;在1~40 GHz频率范围内,该二极管的插入损耗为1 dB左右,隔离度为12 dB(频率为30 GHz时)。所制备二极管可应用于毫米波开关和限幅器电路中。
材料 PIN二极管 异质结 I-V特性 S参数 
激光与光电子学进展
2020, 57(23): 231604
作者单位
摘要
南京航空航天大学 电子信息工程学院, 江苏 南京 211100
基于固态等离子体表面 P-I-N(S-PIN)二极管设计了一款可重构天线, 该天线用多个 S-PIN单元代替金属作为辐射器。在一种激励模式下, 天线作为单极子天线辐射; 在另一种激励模式下, 天线作为偶极子天线进行辐射。天线实现了 X波段到 Ka波段的频率可重构, 即在 X波段和 Ka波段分别有 2个工作频点, 2个频段均有广泛用途, 可适用于一些要求宽频带范围内频率可重构的场合。
S-PIN二极管 固态等离子体 单极子 偶极子 可重构天线 S-PIN diode solid state plasma monopole dipole reconfigurable antenna 
太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(4): 657
作者单位
摘要
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100039
为了在不同时域下获得兼具带通与带阻空间滤波功能的低频频率选择表面(FSS), 提出了一种带通与带阻型FSS可自由切换的设计方法, 即在基于卷曲技术设计的小型化FSS表面上贴装电控PIN二极管, 并利用“场-路”协同仿真的方法进行建模与计算。其中, 卷曲图案既是滤波结构, 也是馈电导线。当PIN二极管导通时, 卷曲图案缝隙处产生的电容C1与金属贴片电感L1构成并联LC回路, FSS表现为带通滤波功能; 反之, 焊盘处缝隙及反偏PIN二极管产生的电容C2与金属贴片电感L2串联, FSS切换为带阻滤波功能。采用印刷线路板及表面贴装工艺制作出了400 mm×400 mm 试验样件并采用自由空间法进行测试, 仿真与测试结果表明: 在2.45 GHz处, 当PIN二极管导通时, FSS表现为强透射性能, 反之则表现出强反射效果。这种基于电控PIN二极管开关所实现的带通与带阻型FSS自由切换方法在通信、电磁屏蔽及雷达隐身等领域具有广阔的应用前景。
频率选择表面 “场-路”协同仿真 PIN二极管 电桥网络 frequency selective surface EM/Circuit Co-Simulation PIN diode bridge network 
光学 精密工程
2018, 26(1): 142

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