摘要：微波等离子体化学气相沉积(Microwave plasma chemical vapor deposition,MPCVD)技术是制备大尺寸、高品质单晶金刚石的理想途径,然而MPCVD单晶金刚石生长过程的复杂性与晶体生长需求的多样性难以对生长过程进行优化设计。针对此问题,本研究提出了一种基于等离子体诊断技术的MPCVD单晶金刚石生长的系统性设计方法,采用等离子体成像和光谱分析对微波等离子体进行量化诊断。并利用自主研发的MPCVD设备,研究了腔室压力-微波功率-等离子体性状-衬底温度间的物理耦合特性和量化关系,得到了不同参数下的等离子体有效长轴尺寸、基团浓度和分布、能量密度等数据,以实验观测数据为基础拟合得到了单晶金刚石生长工艺图谱。根据此工艺图谱,可以通过选择生长温度和所需生长面积来选取工艺参数,且通过实验验证,表明此图谱具有较强的指导意义,预测参数误差小于5%。同时根据该图谱的预测,研究了不同等离子体能量密度下的单晶金刚石生长情况,在较低功率下(2600 W)也得到了较高的能量密度(148.5 W/cm3),含碳前驱体的浓度也高于其他工艺条件,因而获得了较高的生长速率(8.9μm/h)。此套方法体系可以针对不同单晶金刚石生长需求进行有效的等离子体调控和工艺优化。

摘要：相对传统多单元开关电感升压变换器,改进型多单元开关电感升压变换器(improved multi-cell switched-inductor boost converter,InSL-Boost)在不增加器件的前提下,能够获得更高的电压增益以及更低的功耗损失而被广泛应用。针对该变换器,一般采用传统电流型控制策略,然而,当负载多变或未知时有可能引起控制失稳等问题。对此,采用一种自适应电流模式控制方法对其进行调节,使用该控制方法能够更准确、及时地应对负载的扰动。同时,对采用自适应电流模式控制方法的控制器进行设计,并进行了仿真和实验验证。结果表明,所提出的自适应电流模式控制策略更适合改进型多单元开关电感升压变换器的负载变化情况,同时也验证了所提出的控制方法在负载扰动下的有效性。