中国船舶集团 国际工程有限公司, 北京 100121
为研究山体、坝体等自然环境下不同地应力水平对爆炸应力波传播的影响, 采用数值模拟技术对不同地应力条件下混凝土试件进行爆炸模拟试验。通过对混凝土试件边界处施加不同大小的应力, 观察了在不同地应力下试件承受爆炸荷载后的破坏现象; 通过改变模型单边地应力数值设置对照组, 随后对不同模型施加相同爆炸荷载, 得到了试件中各预设的4个测点的峰值应力及质点运动速度。借助试验中测点峰值应力与质点运动速度等爆炸波特征参数的变化, 进而分析了不同地应力大小对爆炸应力波传播的影响。结果表明: 地应力对爆炸应力波的影响主要表现为在高地应力水平下的“抑制传播”与低应力水平下的“促进传播”。爆炸过程中, 爆炸应力波与地应力的叠加耦合增大了测点峰值应力强度, 反之, 高地应力抑制了介质颗粒的位移, 从而降低了质点运动速度。研究从不同地应力水平对爆炸应力波的传播影响角度入手, 创新性地分析了地应力对应力波的抑制作用, 其结果可为深地下钻孔爆破过程中破坏区的预判, 地下结构抗爆防护等方面提供一定的理论依据。
岩体 地应力 爆炸应力波 传播 抑制 rock mass in-situ stress explosion stress wave propagation suppression
中国电子科技集团公司 第二十四研究所, 重庆 400060
在0.35 μm标准CMOS工艺下实现了一款采用低阈值技术的高速流水线模数转换器。该转换器包括采样保持电路、流水线ADC核、时钟电路和基准电路。相比于传统电路, 该模数转换器中采样保持电路的放大器采用了低阈值设计技术。其优势在于, 在特定工艺下, 通过低阈值器件补偿放大器可实现高增益带宽, 提高了模数转换器的速度。同时, 设计了一种全新的保护电路, 可有效保证电路的正常工作。采用一种独特的偏置电路设计技术, 不仅能够优化跨导放大器的增益和带宽, 还可以调节MOS器件工作状态。转换器采用4 bit+8×15 bit+3 bit的十级流水线架构, 实现了14位精度的模数转换功能。在5 V电源100 MHz时钟下, 仿真结果表明, SINAD为74.76 dB, SFDR为87.63 dBc, 面积为5 mm×5 mm。
流水线ADC 低阈值技术 保护电路 偏置电路 pipelined ADC low threshold technology protection circuit bias circuit
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001
设计了一种热光伏电池单光谱辐射能-电能转换特性的测试系统。通过带通型滤波片和直漏斗二次聚光器实现了氙灯与电池间单光谱、能流密度可调的定向辐射传输。基于蒙特卡罗射线追迹法，构建了氙灯-热光伏测试系统的光谱辐射传输模型，分析了电池表面辐射能流的分布特征，讨论了二次聚光器开口尺寸和高度的影响规律，并从理论上计算了GaSb电池在单光谱、高能流辐射下的电流-电压曲线、输出功率和热电转换效率。结果表明，直漏斗二次聚光器的引入有效提高了热光伏电池的热电转换性能，电池表面辐射能量提高了105.3%，且均匀度高达95%，电池的输出功率提高了109.1%。
几何光学 热光伏系统 二次聚光器 热电转换 蒙特卡罗法 光学学报
2022, 42(15): 1508001
长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春 130022
In2O3纳米线由于其独特性质而成为紫外光电探测器的潜力候选者, 目前, In2O3纳米线基紫外光电探测器已被广泛研究, 但较大的暗电流限制了其进一步应用。本文制备了In2O3纳米线紫外光电晶体管, 通过背栅电压的调制作用, 器件中的暗电流几乎被全部耗尽, 同时, 由于光照下的阈值偏移, 栅压对光电流的影响较小。最终得到具有高光开关比(1.07×108)和高响应度(5.58×107 A/W)的单根In2O3纳米线紫外光电晶体管, 性能明显优于之前报道的In2O3纳米结构光电探测器。本工作促进了In2O3纳米线在下一代纳米光电子器件和集成电路中的应用。
In2O3纳米线 紫外 光电晶体管 响应度 In2O3 nanowire ultraviolet phototransistor responsivity
Author Affiliations
Abstract
1 National Joint Research Center for Electronic Materials and Systems, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China
2 International Joint Laboratory of Electronic Materials and Systems, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China
3 School of Information Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China
4 School of Physics and Electronic Engineering, Xinyang Normal University, Xinyang 464000, China
An AlGaN-based deep ultraviolet laser diode with convex quantum wells structure is proposed. The advantage of using a convex quantum wells structure is that the radiation recombination is significantly improved. The improvement is attributed to the increase of the effective barrier height for electrons and the reduction of the effective barrier height for holes, which results in an increased hole injection efficiency and a decreased electron leakage into the p-type region. Particularly, comparisons with the convex quantum barriers structure and the reference structure show that the convex quantum wells structure has the best performance in all respects.
光电子快报（英文版）
2020, 16(2): 87
Mussaab I. Niass 1,2,3Muhammad Nawaz Sharif 1,2,3Yifu Wang 1,2,3Zhengqian Lu 1,2,3[ ... ]Yuhuai Liu 1,2,3
Author Affiliations
Abstract
1 National Center for International Joint Research of Electronic Materials and Systems, Zhengzhou 450001, China
2 International Joint-Laboratory of Electronic Materials and Systems of Henan Province, Zhengzhou 450001, China
3 Department of Electronics and Information Engineering, School of Information Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China
In this paper, an ultraviolet C-band laser diode lasing at 277 nm composed of B0.313Ga0.687N/B0.40Ga0.60N QW/QB heterostructure on Mg and Si-doped AlxGa1–xN layers was designed, as well as a lowest reported substitutional accepter and donor concentration up to NA = 5.0 × 1017 cm–3 and ND = 9.0 × 1016 cm–3 for deep ultraviolet lasing was achieved. The structure was assumed to be grown over bulk AlN substrate and operate under a continuous wave at room temperature. Although there is an emphasizing of the suitability for using boron nitride wide band gap in the deep ultraviolet region, there is still a shortage of investigation about the ternary BGaN in aluminum-rich AlGaN alloys. Based on the simulation, an average local gain in quantum wells of 1946 cm–1, the maximum emitted power of 2.4 W, the threshold current of 500 mA, a slope efficiency of 1.91 W/A as well as an average DC resistance for the V–I curve of (0.336 Ω) had been observed. Along with an investigation regarding different EBL, designs were included with tapered and inverse tapered structure. Therefore, it had been found a good agreement with the published results for tapered EBL design, with an overweighting for a proposed inverse tapered EBL design.
Journal of Semiconductors
2019, 40(12): 122802
郑州大学 信息工程学院, 产业技术研究院, 河南 郑州 450001
为了研究点缺陷对Al0.5Ga0.5N纳米片电子结构和光学性质的影响, 建立了Al、Ga、N空位和N取代Al、N取代Ga的经典点缺陷结构。基于密度泛函理论的第一性原理超软赝势的方法和GGA-PBE交换互联函数计算了能带、态密度、复介电函数、复折射率、吸收谱和能量损失谱等信息。结果表明, 空位缺陷和替代缺陷会导致带隙变窄, 其中Al空位和Ga空位均使费米能级进入价带, N空位使纳米片显n型性质; 替代缺陷会使纳米片显示半金属性质。在光学性质上, 缺陷导致纳米片复介电函数虚部低能区出现峰值, 说明有电子跃迁的出现。同时空位缺陷导致吸收光谱在低能区有扩展, 可见光范围也包含在内。
Al0.5Ga0.5N纳米片 第一性原理 电子结构 光学性质 Al0.5Ga0.5N nanosheets first-principles electronic structure optical properties
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 长春国科精密光学技术有限公司, 吉林 长春 130033
为解决目前大多数紫外成像仪存在的定位和指向精度差、色差较大、分辨率及光能利用率不足等问题, 设计了一款高分辨率的大孔径消色差紫外光学系统。首先, 根据电晕放电检测的应用需求, 提出了紫外光学系统的总体设计。然后利用熔石英及氟化钙两种材料的不同色散特性, 根据改进的双胶合透镜结构设计了一款大孔径的消色差紫外光学系统, 并对该系统进行了公差分析。设计的紫外光学系统在全视场全探测范围内点列图均方根直径＜008 mm, 分辨率为20 lp/mm, 满足电力行业中对电晕探测的需求。
电晕探测 紫外成像仪 光学系统 大孔径 消色差 corona detection ultraviolet camera optical system large aperture achromatic
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
以太阳能多孔吸热器等热利用系统为研究背景, 针对多孔层表面的红外测温问题, 基于反向蒙特卡罗法建立了三维非等温各向异性散射多孔层的红外测温模型, 讨论了散射类型、多孔层厚度、基材发射率、孔隙率、孔径等物理性质和结构参数对红外测温误差的影响, 提出了一种多孔层表面温度的反向计算方法。结果表明, 将红外温度的实验测量值视作多孔表面温度会导致一定误差; 后向散射可削弱高温背景辐射, 从而减小探测温度较高时的误差, 但增大了探测温度较低时的误差; 高孔隙率(大于0.93)会造成测温误差迅速增大; 测温误差小于2%时的参数范围如下：多孔层厚度为14~27 mm, 基材发射率为0.33~0.81, 孔隙率为0.86~0.93, 孔径为1.5~2.8 mm。
探测器 辐射 红外测温模型 反向蒙特卡罗法 多孔材料 测量误差
