微波脉冲对硅基双极型晶体管的损伤特性（高功率微波技术研究所专题组稿）

利用微波脉冲注入实验平台,对硅基双极型晶体管低噪声放大器进行了损伤效应实验。在微波脉冲对硅基双极型晶体管低噪声放大器损伤的失效分析中,当低噪声放大器增益下降大于10 dB时,发现硅基双极型晶体管出现了永久损伤。通过对比测量硅基双极型晶体管损伤前后的电特性以及利用扫描电子显微镜（SEM）观测损伤后晶体管的微观特性,结果表明：硅基双极型晶体管被微波脉冲损伤后,基区的硅材料烧蚀导致发射结和集电结短路,不再具有PN结特性,导致器件失效。     

微波脉冲对导航接收机跟踪环路载噪比的影响

为了明确微波脉冲对导航接收机的最佳干扰参数,通过对微波脉冲干扰下导航接收机跟踪环路相关处理的理论分析,根据微波脉冲谱线、扩频码谱线以及相干积分时间三者之间的关系,提出一种微波脉冲干扰分类方法,推导了不同参数微波脉冲干扰下相关输出功率和载噪比,并进行了试验验证。理论分析与试验结果表明,当微波脉冲宽度大于等于扩频码周期且小于相干积分时间时,进入相干积分器带宽内的多条微波脉冲谱线干扰某一条扩频码谱线,该微波脉冲参数对导航接收机的干扰效果最佳,且优于连续波干扰;随着干扰谱线数量增多,跟踪环路相关输出功率值增加,载噪比减小,干扰效果增强。     

22 nm全耗尽型绝缘体上硅器件单粒子瞬态效应的敏感区域

基于 3D-TCAD 模拟,研究了 22 nm 全耗尽型绝缘体上硅(fully depleted silicon-on-insulator,FDSOI)器件单粒子瞬态(single-event transient,SET)效应的敏感性区域.对比了使用单管和使用反相器来研究器件SET敏感性区域的方法,从而分析实际电路中重离子轰击位置对22 nm FDSOI器件SET敏感性的影响,并从电荷收集机制的角度进行了解释.深入分析发现寄生双极放大效应对重粒子轰击位置敏感是造成器件不同区域SET敏感性不同的原因.而单管漏极接恒压源造成漏极敏感性增强是导致单管与反相器中器件SET敏感区域不同的原因.修正了FDSOI工艺下器件SET敏感性区域的研究方法,与单管相比,采用反相器进行仿真,结果更符合实际情况,这将为器件SET加固提供理论指导.     

ESD与方波脉冲对集成电路注入损伤的比较研究

采用方波脉冲和ESD脉冲对3种集成电路进行了注入损伤效应实验,目的是比较二者对器件损伤的异同之处。分析时,首先对实验数据作拟合分析,建立起相关的数学模型,然后将模型值和实际值进行比较。可得到结论:实验器件有高压强场致PN结击穿和热效应2种损伤模式。对同一种器件,2种注入方式下的损伤模式相同或类似。方波注入下,各损伤阈值参数可拟合为1个式子来描述它们之间的关系,ESD注入下则还不确定;对同一器件,不同注入方式下的阈值不同,目前结果表明相差2~3倍。     

重复脉冲激光辐照InSb(PV)型探测器的热损伤

在建立高斯型重复脉冲激光辐照InSb(PV)型探测器物理模型的基础上,采用近似解析解的形式计算了圆柱形InSb靶板的二维温度场。通过数值分析得出了在激光辐照时,InSb(PV)型探测器的温升与时间的关系,并计算出相应的损伤阈值。研究表明:在高斯型重复脉冲激光辐照下,损伤阈值受到脉冲数目、宽度、重复频率以及脉冲激光光斑半径的影响,InSb(PV)型探测器会发生熔融损伤,发生于迎光面的光斑中心。对于一定厚度胶层的InSb(PV)型探测器,只有强度大于一定阈值时重复脉冲激光的辐照才可能发生熔融损伤,越薄的胶层对应的损伤阈值越大。为了增加InSb(PV)型探测器的激光对抗能力,应该减小胶层厚度。     

一类脉冲时滞抛物型方程解的振动准则

讨论了一类含脉冲的时滞抛物型方程解的振动性,利用格林公式以及Jensen不等式,得出了该方程在一类边界条件下解的振动准则。     

25nm鱼鳍型场效应晶体管中单粒子瞬态的工艺参数相关性

基于TCAD(Technology Computer-Aided Design)3-D模拟,研究了25 nm鱼鳍型场效应晶体管(Fin Field Effect Transistor,FinFET)中单粒子瞬态效应的工艺参数相关性。研究表明一些重要工艺参数的起伏会对电荷收集产生显著影响,从而影响到电路中传播的SET(Single Event Transient)脉冲宽度。对于最佳工艺拐角,离子轰击后收集的电荷量可以降低约38%,而在最坏工艺拐角下,收集的电荷量则会增加79%。这些结论对FinFET工艺下的SET减缓及抗辐射加固设计提供了一种新的思路。     

一类非线性脉冲时滞抛物型偏微分方程组解的振动性

讨论了一类含脉冲的时滞抛物型方程组非零解的振动性,利用了Green定理以及Jensen不等式,得出了该方程在Robin边界条件下非零解振动的若干准则。     

体硅CMOS工艺下一种带隙基准的单粒子辐射特性分析

为了分析带隙基准(bandgap reference, BGR)在太空环境等极端条件下的单粒子辐射特性,分别在65 nm和28 nm体硅CMOS工艺下设计实现了一款BGR试验芯片,并采用脉冲激光单粒子模拟试验研究了其单粒子辐射特性。试验结果发现,当脉冲激光能量足够高时,BGR的输出电压显著增加,且退火后电压不能恢复,表明BGR发生了单粒子硬损伤(single-event hard damage, SHD),进一步的试验研究证明BGR中的三极管是诱发SHD的敏感器件。该研究为在体硅CMOS工艺下对BGR进行抗SHD加固设计提供了重要理论参考。     

大功率IGBT器件及其组合多时间尺度动力学表征研究综述

在提出电力电子器件及其组合多时间尺度动力学表征需求的前提下,以目前常用的全控型电力电子器件——绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)为例,系统分析并归纳了目前在IGBT及其组合多时间尺度动力学表征研究方面的进展和成果,包括作为基础的大功率IGBT及其组合多时间尺度电热瞬态建模方法、基于模型的大功率IGBT模块失效量化表征方法以及用于辅助分析的IGBT组合多速率仿真方法。此外,介绍了基于IGBT多时间尺度模型的装置应用设计案例。从建模方法、可靠性评估、仿真手段以及应用设计四个方面系统全面地阐述了大功率IGBT及其组合多时间尺度的动力学表征方法,可为电力电子混杂系统的精确设计提供电力电子器件层面的理论和技术支撑。     

基于高压脉冲等离子体技术的TNT废水处理研究

针对报废弹药处理过程中产生的TNT废水毒性大、处理难的特点,分析TNT废水的特性和当前处理方法现状,提出基于高压脉冲等离子体技术的TNT废水处理方法;分析脉冲等离子体对废水的处理降解机理,给出双向窄脉冲电源和气液固三相反应器的设计方案．研究表明,利用脉冲放电等离子体技术可提高TNT废水的处理效率,有效解决报废弹药TNT废水处理难题．     

高功率微波武器发展构想

目前国外高功率微波武器技术发展已达到实用水平。分析了高功率微波武器的原理及特点,详细介绍了其组成及关键技术,根据高功率微波武器的功用及作战性能,提出了对未来陆基、海基、空基和天基微波武器的应用发展趋势和构想。     

基于比例危险模型的产品竞争失效分析

突发型失效与退化型失效共存的竞争失效问题在实践中大量存在,一般情况下突发失效是受退化量大小影响的。文中利用比例危险模型分析了突发失效与退化量的关系,给出了竞争失效的一般模型及模型的参数估计方法,最后利用所给模型对强激光装置所用的金属化膜脉冲电容器进行了可靠性分析。     

基于随机冲击的相关竞争失效可靠性评估

针对电子产品在工程实践中受随机冲击应力的影响及多失效模式的问题,以累积冲击和极限冲击来描述产品的冲击过程,考虑失效模式相关性并建立了随机冲击下产品竞争失效模型。以具有自然耗损和突发耗损特点金属化膜脉冲电容器为对象,进行了可靠性对比分析,验证了模型的合理性和有效性,为遭受复合应力影响的电子产品的可靠性评估提供了一种新方法。     

高功率微波车辆迫停的效应机理分析

通过分析车辆电子控制单元输出的点火开关和燃油喷射信号波形在高功率微波辐射条件下的演变过程,阐明了高功率微波致使车辆发动机熄火的原因。研究结果表明,电子控制单元受到微波辐射扰乱后,点火开关信号发生意外丢失,燃油喷射信号脉冲重复周期迅速缩短,造成发动机气缸内喷入过量燃油,火花塞无法点燃油气混合物,迫使发动机转速下降甚至熄火。通过分析车辆发动机的点火系统工作原理,提出了根据监测车体辐射电磁信号获取车辆易受攻击的敏感频段的试验思路。     

微波消解预处理技术用于食品微量元素分析的研究

介绍微波消解预处理技术用于食品消解的一般实验方法、影响消解效果因素分析及相应的最佳条件控制;用AAS法测定预处理样品中的微量元素,结果良好.     

电晕放电辐射信号分析的小波基函数选取

研究电晕放电辐射信号既有利于消除其危害又有助于加强对其利用。针对小波变换提出在不同情况下对不同类型的电晕放电进行分析时,选取小波基函数的方法,理论上可以通过信号与小波波形的匹配或者通过计算信号与小波相关系数的方法来确定,而在不确定放电类型时可进行实际分析。     

数据采集中脉冲丢失补偿算法

针对测试中遇到的脉冲丢失问题,采用脉冲边沿、脉冲到达时间和脉冲间隔等特征量,设计了快速进行脉冲丢失位置定位和补偿的算法。仿真结果表明,该算法能有效地解决脉冲丢失的问题,对脉冲敏感型的数据分析和故障诊断具有重要意义。