摘要：给出了一种适合低轨商用航天的中小功率DC/DC变换器的设计方法。该方法采用了反激同步整流拓扑和表贴器件,可以覆盖常见的航天用中小功率单路及多路输出DC/DC变换器需求,具备低成本、高性能、高可靠、可批量化生产的优点。为了进一步提高转换效率和功率密度,还应用了氮化镓GaN(gallium nitride)功率开关。并且对不同工作条件下拓扑中主要功率器件的损耗进行了计算和对比分析。最后,以一款宽输入电压范围(23~47 V),输出5 V@30 W的电源变换器为例对所提方法进行了验证。

摘要：在传统的氮化镓沟槽栅极场效应管的基础上,通过引入AlGaN层,在异质结界面处形成二维电子气减小器件的导通电阻,并对漂移层的厚度和掺杂浓度进行讨论,使用TCAD软件对器件进行设计优化。最终优化后的漂移层厚度为6μm,掺杂浓度为5×10^(16)cm^(-3)。器件获得了较低的导通电阻R_(on)=0.47 mΩ·cm^(2),较高的击穿电压V_(BR)=2880 V和品质因子FOM=17.6 GW·cm^(-2)。结果显示出了沟槽栅极垂直氮化镓场效应管在高压大电流应用场景下的优势。

摘要：传统的配电终端电源系统由主电源模块和后备电源模块组成。主电源模块普遍采用基于硅基功率器件的开关电源,功率开关器件损耗较大,温升明显。后备电源采用电池组或者大电容组,面临寿命短、功率密度低、受温度影响的放电性能和受限制的充放电电流等问题。为了解决这个问题,提出一种基于氮化镓功率器件和超级电容的台区融合终端电源系统,设计了包括主、后备电源的整体电路架构。在主电源侧,提出了适用于配电台区场景,基于氮化镓功率器件的功率开关管的额定电压电流的选型方法,基于Cascode级联型氮化镓功率器件的驱动电路设计方法;在后备电源侧,提出了后备电源工作电压、容量设计方法。最后,开发出一款基于上述关键技术的电源系统,并采用电能质量测试仪和数字录波器搭建试验环境,对电源系统进行输出稳定性、能效、主后备电源模块切换特性进行试验。试验结果表明,所设计的电源系统在异常工况下,仍具有电压稳定输出和高转换效率特性,有一定工程实用性。

摘要：通过化学气相沉积法,用氧化镓和氨气反应成功制备出氮化镓纳米铅笔和纳米塔。通过扫描电镜表征发现氮化镓纳米铅笔分为两个部分:底部是一个大直径的纳米线,顶部是一个小直径的纳米线;氮化镓纳米塔为层状结构。氮化镓纳米铅笔和纳米塔的形成机理是气-液-固机制。场发射性能测试显示氮化镓纳米铅笔的开启电场为2.6 V/μm,纳米塔的开启电场为4.1 V/μm,这使得它们可以用于场发射平板显示及显示装置的冷阴极电子源,它们还可以使用于设计复杂纳米电子器件。

摘要：无线能量传输系统(WPT)具有高度的灵活性和便利性,可作为电源元件广泛应用于可穿戴和便携式电子设备领域。但受传输频率、发射模块功率放大电路的损耗等因素对传输效率和传输距离的影响,WPT无法充分发挥其预期的潜力。为改善WPT的传输效率,提出了一种高效率氮化镓E类功率放大器,并通过理论分析确定了工作频率和功率管型号,然后运用ADS软件对基于氮化镓(GaN)的E类功率放大电路进行了参数设计和仿真调试。仿真结果表明,在工作频率为13.56 MHz、负载为50Ω的情况下,功率附加效率(PAE)最大可达97.4%,输出功率可达44.4 dBm,同时在20~100Ω负载范围内,PAE都能达到90%以上,符合分析结果,可用于提高WPT系统的传输效率和传输距离。

摘要：有源相控阵雷达发射机收发组件工作在高频脉冲负载模式,这对其供电电源的负载动态性能提出了很高要求。该文针对高速负载切换的二次DC-DC电源,提出开关线性复合并联结构的脉冲负载变换器及其相应的控制策略。基于器件级环路建模的方法有效提升了线性稳压电路的环路带宽,使其进行快速功率跟踪,并设计基于GaN的低阻抗交错并联Buck变换器,使其以较快的速度高效地提供主要脉冲功率。针对重复频率50 kHz、峰值功率120 W的高频模拟雷达脉冲负载,该文搭建脉冲电流上升下降时间50 ns以内的脉冲电源原理样机,输出电压跌落小于5%。实验结果表明所提方法能够有效改善脉冲电源的动态性能。

摘要：设计了一种可用于测试氮化镓材料深能级中心光离化截面的光谱测试方法,该方法建立在使用PID技术控制氮化镓样品中光电流变化为恒定值的基础上,结合光电流测试、霍尔效应、光强度测试等实验手段给出深能级中心光离化截面的实际值。使用该方法得到的光离化截面测试误差同光电探测器对不同入射光子的响应能力有关,光离化截面测试误差随入射光子能量增加不断增大,在入射光子能量较高的情况下,光离化截面测试误差约为8%。对氮化镓材料深能级中心光离化谱分析发现,即使在入射光子能量小于深能级同导带之间能量差2.85eV的情况下,深能级中心仍能在一定程度上吸收该能量的入射光子,表明深能级中心缺陷同周围晶格产生一定程度的耦合。

摘要：封装贴片所用烧结银胶中的银元素有可能在高温高湿度条件下转化为离子并在高电场作用下沿芯片表面迁移从而导致器件电极间漏电甚至短路。本研究工作采用高加速应力实验(HAST)作为加速检验手段,通过对失效样品的物理分析,首先确认了银迁移是引起所观察到失效的根源。器件表面电场模拟结果显示,引入适当的环形屏蔽电极可以有效降低关键区域的电场强度。实验结果证实采用了带有优化设计屏蔽电极芯片的产品其芯片表面的银迁移现象得到了充分抑制,极大提高了采用烧结银胶贴片工艺生产的氮化镓器件的可靠性(栅漏电异常比例由48%降为0%),使其达到满足实际工业应用的水平。

摘要：基于0．25tan栅长GaINHEMT工艺，采用三级放大拓扑结构设计了一款Ku波段Gain功率放大器．放大器设计从建立大信号模型出发，输出匹配网络和级间匹配网络均采用电抗匹配减小电路的损耗，从而提高整体放大器的功率效率．测试结果表明，该放大器在14．6～18GHz频带内，小信号增益30dB，脉冲饱和输出功率达15W，功率附加效率（PAE）大于32％；在14．8GHz频点处，放大器的峰值功率达19．5W，PAE达39％．该结果表明GaNMMIC具有高频高功率高效率的优势，具有广阔的应用前景．

摘要：设计了一款基于相位失配的高线性度Doherty功率放大器(DPA),通过调节输出和输入相位失配网络,改善DPA的幅度-相位(AM-PM)特性并兼顾回退和饱和性能,并基于0.25μm Ga N HEMT工艺,设计了一款全集成DPA来验证上述方法。实测结果显示,在6.3 GHz处,AM-PM<2°,AM-AM<0.3 d B,饱和功率为41.1 d Bm,6 d B回退漏极效率为45%,使用峰均比(PAPR)为7.8 d B的100 MHz调制信号,在33 d Bm处,邻信道功率泄漏比(ACPR)<-43.6 d Bc。