Jin Sui 1,2,3Jiaxiang Chen 1,2,3Haolan Qu 1,2,3Yu Zhang 1,2,3[ ... ]Xinbo Zou 1,*
Author Affiliations
Abstract
1 School of Information Science and Technology, ShanghaiTech University, Shanghai 201210, China
2 Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China
3 School of Microelectronics, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
4 School of Electronics and Information Technology, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China
Emission and capture characteristics of a deep hole trap (H1) in n-GaN Schottky barrier diodes (SBDs) have been investigated by optical deep level transient spectroscopy (ODLTS). Activation energy (Eemi) and capture cross-section (σp) of H1 are determined to be 0.75 eV and 4.67 × 10?15 cm2, respectively. Distribution of apparent trap concentration in space charge region is demonstrated. Temperature-enhanced emission process is revealed by decrease of emission time constant. Electric-field-boosted trap emission kinetics are analyzed by the Poole?Frenkel emission (PFE) model. In addition, H1 shows point defect capture properties and temperature-enhanced capture kinetics. Taking both hole capture and emission processes into account during laser beam incidence, H1 features a trap concentration of 2.67 × 1015 cm?3. The method and obtained results may facilitate understanding of minority carrier trap properties in wide bandgap semiconductor material and can be applied for device reliability assessment.
GaN deep level transient spectroscopy minority carrier trap time constant trap concentration 
Journal of Semiconductors
2024, 45(3): 032503
作者单位
摘要
华北电力大学 电气与电子工程学院,北京 102206
光学电压传感器在温度稳定性方面仍有亟待解决的问题,一是电光晶体在温度变化时存在温度梯度,导致表面温度与光路温度不等;二是晶体物性参数也会受到温度影响。为此提出一种基于温度场与双卡尔曼滤波(Dual Kalman,D-Kalman)参数估计的温度补偿方法。以锗酸铋晶体为研究对象,在对传感器输出信号进行交直流分离的基础上,先利用半解析法建立晶体暂态温度场模型,再分别通过卡尔曼滤波与中心差分卡尔曼滤波实现对晶体内部温度和初始温度下晶体折射率的状态估计,最后将修正参数与传感器输出信号高频分量相结合计算补偿电压。实验结果表明,传感器在外界温度为[20 ℃,40 ℃]以0.5 ℃/min速率不断升高的环境下,暂态温度场解析式的仿真精度在0.02%以内,实验测量精度在0.2%左右,补偿输出电压测量精度优于0.52%。与同平台下反向传播神经网络温度补偿效果以及不同平台下的补偿效果相比,该方法提高了传感器测量精度。
光学电压传感器 温度稳定性 暂态温度场 卡尔曼滤波 中心差分卡尔曼滤波 Optical voltage sensor Temperature stability Transient temperature field Kalman filter Center differential Kalman filter 
光子学报
2024, 53(2): 0212002
作者单位
摘要
1 南华大学 核科学技术学院衡阳 421001
2 南华大学 核燃料循环技术与装备湖南省协同创新中心衡阳 421001
3 南华大学 资源环境与安全工程学院衡阳 421001
4 南华大学 计算机/软件学院衡阳 421001
反应堆在各种工况下堆芯瞬态热工水力参数预测的准确性,直接影响到反应堆的安全性。质量流量和温度作为堆芯热工水力的重要参数,二者常被建模为时间序列预测问题。研究旨在解决瞬时条件下堆芯热工水力参数连续预测的精度问题,检验基于注意力机制的门控循环单元在核心参数预测中的可行性。本文采用1/2中国实验快堆(China Experimental Fast Reactor,CEFR)为研究对象,使用快堆子通道程序SUBCHANFLOW生成瞬态堆芯热工水力参数的时间序列,采用基于软注意力的门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)模型预测堆芯的质量流量和温度时间序列。结果表明:相较于自适应径向基(Radial Basis Function,RBF)神经网络,本文使用的软注意力的GRU网络模型预测结果更好,温度在步长为3的情况下平均相对误差不超过0.5%,在15 s内预测效果较好;质量流量在步长为10的情况下平均相对误差不超过5%,且在后续12 s内预测效果较好。本文构建的模型不仅在连续预测过程中表现出更高的预测精度,且能捕捉到动态时间序列中的趋势特点,这对维护反应堆安全,有效防止核电厂事故有极大的用处。基于软注意力的GRU模型能在瞬态反应堆工况下提供一段时间的连续预测,在工程应用中和提高反应堆安全性上具有一定的参考价值。
门控循环单元 软注意力 快堆 瞬态热工水力 参数预测 Gated recurrent unit Soft attention Fast reactor Transient thermal hydraulics Parameter prediction method 
核技术
2024, 47(1): 010603
作者单位
摘要
中国计量大学 计量测试工程学院,杭州 310018
针对单波长Mirau干涉显微镜存在测量范围小和2π模糊等问题,提出了多波长Mirau偏振干涉显微镜,以实现微观轮廓的大动态范围测量的和表面粗糙度等显微结构的瞬态检测。系统利用R、G、B三个单色LED光源实现多波长干涉;利用彩色偏振相机获取瞬态相移干涉条纹图,降低实时瞬态检测中复杂的环境扰动影响;利用线栅偏振片调节条纹对比度,满足不同被测对象的反射率检测要求。为验证系统方案的可行性,经过系统误差补偿校准后测量标称值为1.993 9 μm的标准微米台阶,结果与标称值的偏差约为5.4 nm。利用该方法与Wyko干涉仪对金刚石车削凸面反射镜表面微观轮廓和表面粗糙度进行测量,表面粗糙度测量结果均方根值偏差为3.7 nm,验证了该系统可实现高精度的大动态范围测量。
多波长干涉 瞬态检测 偏振成像 Mirau干涉显微镜 误差校正 Multi-wavelengths interferometry Transient measurement Polarization imaging Mirau interference microscope Error calibration 
光子学报
2024, 53(1): 0111001
Author Affiliations
Abstract
School of Optoelectronic Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China
The property of maintaining the lens state of the liquid crystal (LC) lens during the switching between positive and negative lens states is made use of in the fast acquirement of multi-focus images without magnification change. A depth from focus (DFF) pipeline that can generate a low-error depth map and an all-in-focus image is proposed. The depth of the scene is then obtained via DFF pipeline from the captured images. The depth sensor proposed in this paper has the advantages of simple structure, low cost, and long service life.
Liquid crystal lens transient property depth from focus depth sensor 
Photonic Sensors
2023, 13(2): 230230
作者单位
摘要
1 武汉理工大学 资源与环境工程学院, 武汉 430070
2 中交四航局第二工程有限公司, 广州 510230
3 葛洲坝兴山水泥有限公司, 兴山 443000
4 中国葛洲坝集团 水泥有限公司, 荆门448000
为研究在露天矿开采中边坡断层及内部岩溶对爆破地震波传播规律的影响, 对地震波经过断层和溶岩后的数据变化进行分析。在塘垭石灰岩露天矿山南坡大断层上下盘和北坡+1014 m平台溶洞处布置测点采集爆破后地震波数据, 采用Hilbert-Huang变换方法处理原始波形, 从三维能量谱、边际谱及瞬时能量谱3个方面对爆破地震波经过断层及岩溶前后的变化进行了分析。结果表明:爆破地震波穿越断层后的能量衰减十分明显, 在相同振动持续时间下, 最大瞬时能量从1.7×10-5下降到6.0×10-6, 前后峰值能量相差约3倍, 其中高频频带60~80 Hz能量衰减至断层前1/2, 低频能量占比增加, 总体地震波能量降低, 断层从客观上阻碍了爆破地震波的传播。爆破地震波经岩溶前后的能量幅值差距不大, 最大瞬时能量从2.3×10-4下降到1.9×10-4, 但穿越岩溶对地震波高频信号的过滤作用比较明显, 能量分布更加集中, 爆破地震波经过溶洞过程中发生了“鞭梢效应”, 经过溶洞后的质点峰值速度略大, 其振速放大系数经过计算为:1.10~2.53, 频率整体上往低频方向发展, 建议加强溶洞上方岩体的支护。
爆破振动信号 HHT变换 断层 岩溶 瞬时能量 blast vibration signal HHT transform fault karst transient energy 
爆破
2023, 40(2): 199
作者单位
摘要
1 国网宁夏电力有限公司设备管理部,宁夏银川 750011
2 国网宁夏电力有限公司超高压公司灵州换流站,宁夏银川 750011
为了解决特高压直流换流站二次设备空间瞬态磁场受到无线电干扰后强度不明确的问题,提出了特高压直流换流站二次设备空间瞬态磁场监测技术研究。基于换流站二次设备空间瞬态磁场数据采集程序,根据电磁辐射示意图,计算换流站二次设备空间的电场强度和电磁辐射强度;将开关电弧简化成直导线,计算二次设备空间瞬态磁场强度,结合换流站二次设备空间瞬态磁场监测算法,实现了换流站二次设备空间瞬态磁场监测。测试结果表明,提出的方法可以有效监测二次设备空间瞬态磁场强度,监测瞬态磁场的无线电受干扰水平在 10~25dB·μV/m之间,满足标准干扰水平的要求。
直流换流站 瞬态磁场 二次设备空间 监测技术 电磁辐射 磁场计算 DC converter station transient magnetic field secondary equipment space monitoring technology electromagnetic radiation magnetic field calculation 
光学与光电技术
2023, 21(4): 41
作者单位
摘要
新疆大学物理科学与技术学院, 新疆固态物理与器件重点实验室, 新疆 乌鲁木齐 830017
激发射泵浦激发Na2至Na2(ν″=30, J″=11)和Na2(ν″=45, J″=11)。 Na2(ν″)与CO2碰撞, 研究了CO2(0000)的全态可分辨转动分布及不同的Na2振动能对碰撞猝灭动力学的影响。 光学吸收法测量Na2(ν″)与CO2碰撞后的弛豫过程, 在一次碰撞的条件下, 确定了ν″, ν″-1及ν″-2各振动能级上的转动态分布, 而高于ν″的振动能级没有观察到, 从而得到碰撞过程中Na2转动能的改变。 在碰撞发生1 μs后, 测量CO2低J态的瞬时线轮廓, 利用双Guass函数拟合, 得到两个Doppler增宽轮廓, 一个是存在于J态粒子的Doppler半宽, 一个是被碰撞出J态粒子的Doppler半宽。 从存在于J态的Doppler半宽, 得到在Na2(ν″)/CO2碰撞中质心平移速度, 从而确定平均平移能的增加〈ΔErel〉。 Na2(ν″)振动能的增加与CO2平动能的增加有很大关系, Na2振动能增加35%, 而平动能增加56%。 从CO2的其他转动态碰到J态的出现速率系数kJapp由测量碰撞前和碰撞1 μs后的泛频激光感应荧光强度得到总的出现速度系数kapp=ΣJkJapp=(6.6±1.5)×10-10cm3·molecule-1·s-1[对Na2(ν″=30)]和(5.9±1.3)×10-10 cm3·molecule-1·s-1[对Na2(ν″=45)]。 因此Na2(ν″)/CO2的碰撞频率对Na2的振动能不是很敏感的。 取kapp作为参考速率系数, 得到了全部能量转移概率分布P(ΔE), 这里的ΔE包括了CO2转动能和平动能的变化以及Na2转动能的变化, 对于Na2分子振动能的较小增加, 会引起P(ΔE)曲线的迅速增宽, 在ΔE>500 cm-1以后, Na2(ν″=30)/CO2的P(ΔE)曲线移到了Na2(ν″=45)/CO2的P(ΔE)曲线的下面。 P(ΔE)对ΔE在0~3 000 cm-1之间的数值积分给出〈ΔE〉trans=590 cm-1[对Na2(ν″=30)], 而对Na2(ν″=45)则给出〈ΔE〉trans=880 cm-1。
碰撞能量转移 激光诱导荧光 瞬时线轮廓 速率系数 能量增加分布函数 Na2高振动激发态 Collisional energy transfer Laser induced fluorescence Transient line profile Rate contant Energy gain distribution function High vibrationally excited Na2 CO2 CO2 
光谱学与光谱分析
2023, 43(6): 1760
作者单位
摘要
大连理工大学 微电子学院, 辽宁 大连 116000
设计了一种基于摆率增强的快速瞬态响应无片外电容LDO电路。其中, 误差放大器采用电流镜跨导结构, 降低了频率补偿的难度系数; 设计了一种可以为功率管栅极提供额外充放电电流的瞬态提升电路(TEC), 能快速响应负载的变化, 增大摆率, 有效提升了负载瞬态响应。仿真结果表明, 电路仅使用简单的密勒密勒补偿, 即可实现相位裕度在全负载范围内大于60°; 在0.5 μs的时间内, 负载在100 μA和100 mA之间发生跳变, 电路的下冲电压和过冲电压分别是69 mV和64 mV, 稳定时间分别是0.89 μs和0.86 μs。相较无TEC, 本文电路的下冲/过冲电压分别衰减73%和78%, 负载瞬态响应显著提升。
无片外电容 摆率增强 瞬态提升 快速瞬态响应 capacitor-Less LDO LDO slew rate enhanced transient enhanced fast transient response 
微电子学
2023, 53(5): 884
作者单位
摘要
1 电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
2 北京智慧能源研究院 先进输电技术国家重点实验室, 北京 102209
提出了一种具有较高增益和稳定性的片上低压差线性稳压器(LDO), 可为高速变化的逻辑和驱动电路提供快速响应的电压。该两级级联输出的LDO基于0.18 μm BCD工艺设计, 工作在9.5~15.5 V宽电源电压范围内, 并且具有较好的相位裕度、较高的响应速度以及较好的线性调整率, 能够满足芯片内部多个电源轨的供电需求。采用Cadence仿真并进行了流片试制, 仿真和测试结果表明, 该LDO主环路在全负载范围内具有较好的相位裕度, 输出电压纹波较小。在输入电压为9.5~15.5 V时, 两级LDO的输出电压分别稳定在4.53 V和1.80 V, 具有较好的线性调整率。LDO用于GaN驱动芯片时, 能稳定地为逻辑和驱动等模块提供电源电压。
频率补偿 瞬态响应 LDO LDO frequency compensation transient response 
微电子学
2023, 53(5): 877

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