In this work, we use a 3-nm-thick Al0.64In0.36N back-barrier layer in In0.17Al0.83N/GaN high-electron mobility transistor （HEMT） to enhance electron confinement. Based on two-dimensional device simulations, the influences of Al0.64In0.36N back-barrier on the direct-current （DC） and radio-frequency （RF） characteristics of InAlN/GaN HEMT are investigated, theoretically. It is shown that an effective conduction band discontinuity of approximately 0.5 eV is created by the 3-nm-thick Al0.64In0.36N back-barrier and no parasitic electron channel is formed. Comparing with the conventional InAlN/GaN HEMT, the electron confinement of the back-barrier HEMT is significantly improved, which allows a good immunity to short-channel effect （SCE） for gate length decreasing down to 60 nm （9-nm top barrier）. For a 70-nm gate length, the peak current gain cut-off frequency （fT） and power gain cut-off frequency （fmax） of the back-barrier HEMT are 172 GHz and 217 GHz, respectively, which are higher than those of the conventional HEMT with the same gate length.
通过计算Al Ga N/Ga N HEMT二维电子气中的电势、载流子以及调制掺杂载流子寿命,得到Al Ga N/Ga N HEMT电容和充电时间,研究了Al Ga N掺杂层浓度和厚度对器件的时间响应,并分析了Al Ga N/Ga N HEMT器件的高频特性。结果表明,栅电容随着Al Ga N掺杂层浓度和厚度的增加逐渐减小。随着Al Ga N层掺杂浓度的增大,电容充电时间先减后增,当掺杂浓度达到1.24×1019cm-3时,电容充电时间达到极小值,在Al Ga N掺杂层厚度等于7 nm时电容充电时间最短。
采用软件仿真一系列横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(Laterally double-diffused metal oxide semiconductor,LDMOS)结构,为缓解绝缘体上硅(Silicon on insulator,SOI)器件的击穿电压VB和漂移区的比导通电阻Ron.sp之间的矛盾关系,提出了一种具有纵向源极场板的双槽SOI新结构。该结构首先采用槽栅结构,以降低比导通电阻Ron.sp;其次,在漂移区内引入SiO_2介质槽,以提高击穿电压VB;最后,在SiO_2介质槽中引入纵向源极场板,进行了电场重塑。通过仿真实验,获得器件表面电场、纵向电场曲线及器件击穿时的电势线和导通时的电流线等。结果表明,新结构的VB较传统LDMOS器件提高了121%,Ron.sp降低了9%,器件优值FOM值达到15.2 MW·cm^(-2)。
遥感图像在环境监测、军事侦察等多方面有着广泛应用,然而遥感图像包含信息量大,对其进行压缩来提高存储效率具有重要意义。传统分形编码由于压缩比大的特点被广泛应用到遥感图像压缩中,但是传统分形编码存在压缩时间太长的问题。提出提升小波变换与改进分形结合的压缩方法,把提升小波变换后的低频分量进行基于最小方差搜索法的分形压缩。实验结果表明,提升小波变换与改进的分形结合的压缩方法与小波变换与分形结合的压缩方法相比,在峰值信噪比保持在35 d B不变的情况下,压缩时间大约可以缩短8倍,图像压缩比也有提高。
为了分析质子轰击垂直腔面发射激光器(VCSEL)中注入电流引起的激光模式竞争过程,在三维空间中对VCSEL激射后光电热进行了研究。给出仿真光电热的方程之后,在室温连续工作条件下,对电流孔半径r为4μm、阈值电流Ith为4.5 m A的VCSEL进行自洽求解。当注入电流Iin分别为5.0,5.5,6.0 m A时,得到了对应的外加电压和输出光功率,并绘制了VCSEL的电势、注入电流、载流子、光场和热场的空间分布,给出了连续工作下输出光功率随注入电流变化的曲线。仿真结果表明:随着注入VCSEL中的电流增加,电流密度增大,激光的横向基模和横向一阶模式同时增强。横向一阶模式增加的强度及扩展的范围大于横向基模,激光输出能量逐渐向横向一阶模式过渡,横向模式竞争的同时产生载流子空间烧孔,因此在电流孔半径r≥4μm的VCSEL中,连续工作激光模式不稳定。
