基于能带理论和分布布拉格反射镜(DBR)的工作原理, 分析了垂直腔面发射激光器(VCSEL)中DBR串联电阻较大的原因。采用组分渐变降低DBR结构中异质结界面处势垒, 优化DBR的各层掺杂浓度, 通过调控费米能级进一步降低DBR中的异质结势垒, 从而有效降低DBR串联电阻。实验采用Al0.22Ga0.78As/Al0.9Ga0.1As作为生长DBR的两种材料, 设计了DBR各层厚度, 研究了AlGaAs材料的最佳生长温度, 利用MOCVD外延技术完成了795nm VCSEL突变DBR与渐变DBR的生长。经过工艺制备, 测得突变DBR和渐变DBR的电阻分别为6.6和5.3Ω, 优化生长后的DBR电阻得到有效降低。

基于特高压变压器的时域场路耦合模型，利用磁场模型中的能量扰动原理以及电路模型中动态电感参数建立瞬态电路偏微分方程模型。对特高压变压器负载时绕组电流受直流偏磁的影响进行了仿真计算，针对阻性、感性和容性三种不同负载类型，对绕组电流进行了直流偏磁计算，并对其各次谐波变化进行了分析。面对特高压变压器大电感、小电阻带来的极为漫长的过渡过程以及直流偏磁计算易被淹没的难点，通过在电路模型中增加串联电阻，使达到稳态的时间大大缩短，并通过电压迭代补偿，有效消除增大串联电阻值导致的计算偏差，通过对比所加偏置电流值与串联绕组中的直流分量值验证了本文模型的正确性。

提出了一种高电光转换效率的新型复合波导半导体激光器结构(Composite Waveguide LD, CWG LD)。该器件结构高的电光转换效率得益于其所采用的Al组分阶梯分布AlxGa1-xAs波导层。通过优化设计波导层电阻率分布及能带分布, CWG LD结构在保证输出光功率的同时, 可以有效地降低器件串联电阻并提高电光转换效率。结合理论分析及计算机数值仿真软件, 分析了复合波导提升器件电光转换效率的机理。经优化, 在激光器条宽为6 μm、腔长为1 000 μm的情况下, 波导层阶梯数为1时CWG LD结构可以获得最大的电光转换效率。研究结果表明: 在注入电流为900 mA时, CWG LD结构的串联电阻由常规波导器件结构的3.51 Ω降低为2.67 Ω, 电光转换效率由54.7%提升至69.5%。

理论分析了LED的电流/电压(I/V)特性与PN结结温的关系,揭示了温度函数的串联电阻项对I/V曲线的影响,并应用这一影响提出了一种基于串联电阻测量LED结温的方法。该方法只需多点记录LED工作状态的电流、电压值,对数据进行模型拟合就可以得出LED的结温,测试仪器要求低,测量过程简单,可与LED老化工艺同步进行,是一种简单、有效的批量检测LED结温的方法。利用该方法测量了6组LED灯具,测量结果与传统正向电压法的结果具有较高的一致性,证实了该方法的可行性。

肖特基势垒二极管(SBD)具有强非线性效应、速度快及容易系统集成等特点，常用于微波、毫米波及太赫兹波的产生和检测。本文通过电子束光刻等技术制作出肖特基接触直径1 μm的二极管，并对二极管进行了直流测试和射频测试。经过直流测试，二极管的串联电阻为10.2 Ω，零偏结电容为1.76 fF，肖特基结截止频率达到了8.7 THz；相同管子的射频测试串联电阻为15.4 Ω，零偏结电容1.46 fF，肖特基结截止频率也达到了7 THz。

针对连续激光辐照太阳能电池造成的损伤效应，通过观察电池损伤区域的形貌，结合电池的等效电路和I-V特性曲线，分析了已损伤电池的输出参数下降情况以及激光辐照所带来的影响，并对太阳能电池的损伤机理进行了研究。研究结果表明，激光烧蚀太阳能电池导致烧蚀区域无功率输出，同时使得电池的串联电阻增加，并联电阻减小，导致电池输出性能大幅度下降。

分析比较了在不同输入功率条件下1 W GaN基LED样品的热学特性, 得出了有效热阻随加载功率的变化规律。基于瞬态热测试方法, 讨论了结-环境热阻与输入功率之间的关系。加载电流为100～500 mA的区域随着电功率增加, 有效热阻明显降低;当电流增至500 mA以上时, 有效热阻减小幅度越来越小;而当加载电流为900～1 650 mA时, 结-环境的热阻随着电功率的增加而缓慢升高。随着注入电功率的增加, 在不同电流区域同一个样品的热阻变化趋势却是相反的, 这个现象归因于串联电阻热耦合随输入功率的变化。该结果对分析功率型LED热特性具有一定参考价值。

为了使垂直腔面发射激光器(VCSEL)实现大功率、高效率的激光输出,对p型分布布喇格反射镜(DBR)形成的同型异质结在界面处存在大势垒导致的高串联电阻和严重发热现象进行了研究。为降低串联电阻,实现VCSEL在室温下的大功率连续发射,分析了p型DBR异质结的势垒结构,对突变异质结的串联电阻进行了计算分析,提出降低势垒高度以及增加扩散浓度是减小串联电阻的主要途径,而漏斗状的掺杂能有效降低体电阻;通过对梯度渐变异质结的分析得出缓变结能有效降低势垒高度;而用Matlab对能带图的数值分析表明,Al0.1Ga0.9As/AlAs接触层中Al组分采取双曲线形式的渐变也能有效降低势垒高度,即降低串联电阻;此外,对于渐变区缓变结的比较表明,采用20~25 nm的渐变区宽度即可以得到比较低的势垒高度,同时也不会对DBR的反射率有太大的影响,是较合适的选择。

研究了多孔硅(PS)吸附有机溶剂分子后对多孔硅荧光谱的淬灭效应.结果表明:淬灭多?坠璺⒐獾挠谢芗练肿邮羌苑肿?有机溶剂分子的极性不同对多孔硅发光的淬灭程度也不同,且有些有机溶剂分子吸附氧化多孔硅比吸附多孔硅引起的发光淬灭具有更好的可逆性和选择性;用含有胺基的正丁胺(CH3CH2CH2CH2-NH2)作碳源,用射频辉光放电等离子系统在多孔硅表面沉积c-n膜对多孔硅进行钝化处理后发现:其电致发光强度明显增强,发光峰位兰移,且在大气中存放60天后,其电致发光谱强度基本不衰减,峰位不再移动.经钝化处理的器件较未经处理的器件具有小的串联电阻R和低的驱动电压.这为提高多孔硅的传感特性提供了一种新方法.