为了进一步提升P-GaN 栅HEMT器件的阈值电压和击穿电压, 提出了一种具有P-GaN栅结合混合掺杂帽层结构的氮化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)。新器件利用混合掺杂帽层结构, 调节整体极化效应, 可以进一步耗尽混合帽层下方沟道区域的二维电子气, 提升阈值电压。在反向阻断状态下, 混合帽层可以调节栅极右侧电场分布, 改善栅边电场集中现象, 提高器件的击穿电压。利用Sentaurus TCAD进行仿真, 对比普通P-GaN栅增强型器件, 结果显示, 新型结构器件击穿电压由593 V提升至733 V, 增幅达24%, 阈值电压由0509 V提升至1323 V。

为获得更高的阈值电压, 提出了一种新型栅下双异质结增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)。使用双异质结电荷控制模型分析了基本机理, 推导了阈值电压表达式。仿真结果表明, 器件阈值电压与调制层Al组分呈线性关系。当调制层Al组分小于势垒层时, 阈值电压增大, 反之减小。调制层厚度可加大这种调制作用。当调制层Al组分为0%、厚度为112 nm时, 器件具有2.13 V的阈值电压和1.66 mΩ·cm2的比导通电阻。相对于常规凹槽栅结构, 新结构的阈值电压提高了173%。

研究了氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的温度特性, 分析了自热效应造成GaN HEMT的电流崩塌现象。提出了一种图形化衬底技术来降低器件温度。在缓冲层与衬底界面设置与缓冲层同材料的梯形微阱, 在势垒层与钝化层界面设置无掺杂和低Al组分的AlGaN矩形微阱。结果表明, 与无微阱结构器件相比, 新型有微阱结构器件的温度峰值降低了18.148 K, 电流崩塌效应改善比值达20.64%。

采用数据可视化技术开发一种干红葡萄酒的光谱指纹图谱, 用于不同类别干红葡萄酒的鉴别。 实验采集我国河北沙城和昌黎两个产区的干红葡萄酒样品, 酒样在酿造年份、 品种和陈酿方式上有差异。 葡萄酒样品经反相C18柱分馏得到9个馏分, 低压旋转浓缩至干后, 再用与分馏样品等量的模拟酒溶解。 随后, 葡萄酒及其分馏样品经UV-Visible分析, 收集190～1 100 nm波段的光谱吸收值, 利用可视化技术处理数据得到供试酒样的光谱指纹图谱。 最后, 采用高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD), 在指纹图谱差异明显的波段选择检测波长, 定性分析葡萄酒和馏分中的单体酚及其衍生物。 结果显示, 供试干红葡萄酒样品光谱特征的差异在190～600 nm。 不同品种干红葡萄酒的光谱数据可视化结果差异不大, 但不同年份酒样有明显的区别, 主要集中在520 nm的波段, 不同产地葡萄酒的差异主要体现在F8馏分上, 不同陈酿方式葡萄酒的可视化特征几乎涵盖整个可视化波段。 HPLC-DAD在280, 313, 365和520 nm波长下定性分析结果揭示了对光谱指纹图谱的特征有影响的单体酚及其衍生物。 研究结果表明, 采用可视化技术设计的葡萄酒光谱指纹图谱可以区分不同年份、 产地和陈酿方式的干红葡萄酒产品。