1 南昌大学 国家硅基LED工程技术研究中心, 江西 南昌 330047
2 武汉大学 动力与机械学院, 湖北 武汉 430072
采用实验与理论模拟相结合的方法, 研究了氮化镓基绿光发光二极管(LED)中V坑对空穴电流分布的影响。首先, 实验获得了V坑面积占比不同的3种样品; 然后, 建立数值模型, 使得理论计算的外量子效率(EQE)及电压与实验测试的变化趋势相匹配, 从而确立了所用数值模型的可信性。计算结果显示: V坑改变了空穴电流的分布, 空穴电流密度在V坑处显著增加, 在平台处明显减小。进一步的分析表明: V坑面积占比在0~10%范围内, V坑空穴电流占比与V坑面积占比之间呈近线性增长(斜率为2.06), 但V坑空穴注入在整个空穴注入的过程中仍未占主导。
V坑 氮化镓 绿光LED 空穴电流分布 V-shaped pits GaN green LED hole current distribution
LED电极结构极大地影响着LED芯片的电流扩展能力, 优化电极结构, 能够缓解电流拥挤现象。讨论了正装LED结构和倒装LED结构的电流分布模型, 并通过SimuLED软件研究了电极结构对LED电流扩展能力的影响。仿真结果表明: 采用插指型电极结构极大提高了正装LED的电流扩展能力, 电极下方插入电流阻挡层(CBL)后改变了芯片的电流分布状况, 有利于光效的提升; 而倒装LED的通孔式双层金属电极结构利用两层金属的互联作用, 使n电极能够在整个芯片范围内均匀分布, 进一步提高了电流扩展性能。
发光二极管 电极结构 电流扩展 通孔式电极 电流分布模型 light emitting diodes electrode structure current spreading via-hole based electrode current distribution models
1 北京应用物理与计算数学研究所， 北京 100094
2 中航飞机股份有限公司, 西安 710089
基于低频部分元等效电路（PEEC）模型计算接地回路电流和电势分布，研究分析了共地传导干扰机理。基于混合位积分方程建立了低频PEEC模型，并与边界元方法的结果对比验证其准确性。基于PEEC模型实现对导体中三维电流分布的计算，获得了典型大导体接地回路的电流分布，分析了频率对电流分布的影响特性。结果表明，地导体中电流分布主要集中在接地极附近，两接地极间会由于电感感抗的影响而呈现出电势差，揭示了接地回路中的共地传导干扰机理，建立的PEEC模型能够有效应用于共地干扰分析与抑制。
共地干扰 部分元等效电路法 电流分布 接地回路 部分电感 Common ground interference Partial element equivalent circuit Current distribution Ground loop Partial inductance 强激光与粒子束
2016, 28(8): 28083203
华南理工大学 广东省光电工程技术研究中心, 物理与光电学院, 广东 广州 510640
首先利用电流路径模型分析n型电极尺寸及间距等对垂直结构发光二极管(VS-LEDs)电流分布均匀性的影响, 依此设计出一种螺旋状环形结构电极。其次, 通过建立有限元分析软件Comsol仿真模型模拟VS-LEDs有源层的电流密度分布, 发现螺旋状环形结构电极的环间距越小, 电流密度分布越均匀。最后, 利用VS-LEDs芯片制备技术实现具有螺旋状环形电极的垂直结构LED芯片。实验结果显示, 在350 mA电流驱动下, 电极环间距为146.25 μm的芯片具有最大的功能转换效率, 达到26.8%。
氮化镓 垂直结构发光二极管 电流分布 螺旋状环形结构电极 GaN vertical-structure light-emitting diodes(VS-LEDs) current distribution annulospiral electrode
中国人民解放军军械工程学院 弹药工程系, 石家庄 050003
作为一种强磁场环境下的新概念动能**，电磁轨道炮利用脉冲电磁力可加速宏观物体到超高速。然而，其导体内脉冲电流分布是不均匀的，严重时会影响轨道炮发射威力或发射可靠性。针对一种薄带状铜导体结构的复杂电磁轨道炮，根据导体内电流分布的邻近效应原理，提出了在铜导带两侧附加了铁护层的均匀电流方法，并建立了物理模型，利用商业软件对该模型进行了数值仿真，仿真分析结果表明：铁护层的加入，大幅提高了铜导体内电流均匀分布程度，提高了铜导体承载电流的能力。
强磁场环境 电磁发射 电流分布 邻近效应 铁磁材料 strong magnetic environment electromagnetic launching heavy current distribution proximity effect ferromagnetism material 强激光与粒子束
2015, 27(10): 103253
清华大学 电机工程与应用电子技术系, 北京 100084
研究了X-pinch和回流柱之间的分流关系，以及两个X-pinch之间的分流关系。在X-pinch和回流柱的分流实验中，X-pinch上的电流与回流柱上的电流大体相等，这表明电流分布不只与X-pinch或回流柱的特性有关，而且也与它们所在回路的其他部分有关。在两个X-pinch之间的分流实验中，X-pinch上的电流与X-pinch本身的材料和直径几乎无关，这确认了电流分布与回路中X-pinch之外的部分有关。离绝缘柱远的X-pinch上的电流总是比离绝缘柱近的X-pinch上的电流略大一些，这是并联回路之间的互感造成的。
电流分布 回路电感 脉冲功率技术 X-pinch X-pinch current distribution inductance of the loop pulsed power technology 强激光与粒子束
2014, 26(4): 045045
电子科技大学 电子工程学院, 四川 成都 611731
针对毫米波被动成像应用, 设计了工作频率为84～94 GHz的16阵元焦平面阵列天线.聚焦天线采用500 mm口径的旋转抛物面以获得0.47°角分辨率; 16馈源排成4×4阵列, 相邻列馈源在垂直方向交错排列, 使天线在垂直方向采样波束密度增加一倍, 满足Nyquist采样要求; 采用电流分布法并利用MATLAB编程计算馈源偏焦时天线辐射场分布, 对馈源阵列排列参数进行优化设计.成像实验结果表明, 天线沿水平方向扫描一次即可获得场景成像二维完全采样数据, 成像耗时比传统扫描采样方式减少一倍.
焦平面阵列天线 完全采样 电流分布法 毫米波被动成像 focal plane array full sampling current distribution method passive imaging
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院, 北京 100039
以AlGaInP-LED外延片为基片, 设计了分辨率为320×240、像素尺寸为100 μｍ×100 μｍ的微型LED阵列。针对目前LED阵列普遍存在的电流分布不均匀的问题, 建立了内部电流分布模型, 研究了电极结构、电极尺寸及电极间距等不同因素对LED电流分布造成的影响。在单条形电极结构的基础上进行优化, 综合考虑不透明电极的遮光效应等因素得到三条形电极结构为最优的电极结构, 该电极结构的LED有源层均匀发光面积比未经优化的单条形电极提高了65.02%, 比双条形电极提高25.63%, 有效提高了微型LED阵列的出光效率, 对改善LED芯片发光均匀性具有参考意义。
电极结构 电流分布 三条形电极 electrode structure AlGaInP-LED AlGaInP-LED current distribution tri-strip electrode
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 激发态物理重点实验室， 长春 130033
2 中国科学院 研究生院， 北京 100039
采用激射波长为808 nm的GaAs/AlGaAs梯度折射率波导分别限制单量子阱结构外延片，制备了沟道深度不同的半导体激光器阵列，并对载流子分布进行理论分析和模拟。理论和实验结果表明：引入脊形台面和隔离沟道后，激光器阵列的输出功率、电光转换效率、斜率效率和光谱特性均有显著提高。随着沟道的加深，对电流侧向扩散的限制作用增强，从而提高了阵列性能。
半导体激光器线阵列 隔离沟道 腐蚀深度 电流扩散 电流分布 semiconductor laser bar recess etching depth current expansion current distribution
