SiGe缓冲层对β-SiC(n)/c-Si(p)异质结特性的影响

SiC/Si的界面特性严重影响着SiC/Si异质结的电学特性及光学特性.在β-SiC(n)/c-Si(p)异质结中引入SiGe缓冲层,构造了Al/β-SiC(n)/SiGe/c-Si(p)/Al典型的三明治异质结结构.对带有和不带SiGe缓冲层的β-SiC(n)/c-Si(p)异质结的界面SEM图像,正反向I-V特性曲线及QE作了对比研究,理论和实验均表明,SiGe缓冲层的引入可以有效地改善β-SiC(n)/c-Si(p)异质结的界面特性,减少界面缺陷,从而提高异质结的反向击穿电压及整流比,展宽异质结光谱响应范围,提高量子效率QE,且使QE的峰值点发生明显红移.     

橡胶粉对橡胶沥青混合料性能的影响

为了探讨橡胶沥青中橡胶粉颗粒对沥青混合料的影响程度,选取不同的SMA-13级配,在级配优化和最佳油石比的基础上,进行了室内标准试验。分析结果表明:在相同的橡胶粉下,掺量越高,油石比越高,高温稳定性越好;而在同比掺量下,橡胶粉越细,油石比越低,高温性能也是越好。     

基于流变性能试验的沥青高温稳定性评价

为了从流变性能角度评价沥青高温稳定性的好坏,依据superpave相关规范,通过采用动态剪切流变仪对三种不同性质沥青(70#基质沥青、SBS改性沥青和高模量沥青)进行流变性能检测。从温度、频率及应变三个方面分析了其高温稳定性变化。结果表明:高模量沥青的高温稳定性最好,SBS改性沥青的高温稳定性次之,而基质沥青的高温稳定性则最差。     

负重型外骨骼机器人液压阀块流道的流场分析及优化

为了研究负重型外骨骼液压动力单元温升及噪声过大的问题,利用ANSYS Fluent软件对负重型外骨骼液压阀块内部流道主要组成部分Z型流道和交叉流道进行计算流体动力学仿真,分别设计了5组不同尺寸的仿真试验,分析不同流道尺寸下流体速度稳定性与压力损失变化情况. 仿真试验表明,对于流道直径为5 mm的外骨骼动力单元液压阀块交叉流道压力损失随着进出口流道偏心距的增大而增大,流体速度在偏心距为 1.25 mm时稳定性最好;Z型流道压力损失在进出口流道之间的距离为 17 mm时达到最小,流体速度随着该距离的增大其稳定性上升. 优化过后的样机试验表明,液压阀块最大温度下降了3.3 ℃,最大噪声下降了7.6 dB.      

宽温域下高速轮轨界面粘着与车轮表面损伤行为

搭建了高低温服役环境轮轨滚动试验台,在实验室条件下成功再现了哈大线等高寒铁路冬季车轮表面剥落和麻点严重、夏季异常光滑的季节性损伤特征;研究了宽温域(-50 ℃~60 ℃)下高速列车轮轨界面粘着和车轮损伤行为,系统探讨了不同服役温度下轮轨滚动接触界面的粘着系数演变规律,分析了车轮表面磨损形貌和表层材料塑变行为等重要特性。研究结果表明：随着服役温度的提高,轮轨界面粘着系数总体呈下降趋势,同时,车轮表面的凹坑尺寸减小,在高温60 ℃时,凹坑特征消失,磨损表面变得较为平整;在低温-40 ℃时,车轮表面最为粗糙,算术平均粗糙度为3.74,而随着服役温度的上升,磨损表面粗糙度显著下降,在高温60 ℃时,车轮表面算术平均粗糙度较小,为0.97;随着服役温度的升高,轮轨接触界面的磨损区域内Fe元素含量与O元素含量之比逐渐减小;低温低湿环境抑制了轮轨界面的摩擦氧化作用,增强了摩擦剪切作用,加剧了车轮表面的剥落、严重的塑性变形和表面疲劳裂纹的萌生与扩展,因此,磨损表面较为粗糙;而高温环境加速了轮轨界面的摩擦氧化作用,氧化磨屑的形成一定程度上起到了固体润滑作用,从而降低了轮轨界面间的粘着,车轮表面相对光滑;磨损机制由低温(-50 ℃~-20 ℃)服役工况下的疲劳磨损逐渐转变为常温(20 ℃)工况下的磨粒磨损和氧化磨损与高温(40 ℃~60 ℃)工况下的粘着磨损。     

有机静电感应三极管的有限元法仿真解析

通过合理建立有机静电感应三极管(OSIT的物理仿真模型及选取合适的结构参数,采用有限元法,对OSIT在不同偏压下仿真计算其内部电位分布,进行了探索性研究.依据仿真计算结果,获得OSIT导电沟道内部电位分布,进而分析OSIT的工作特性,以及OSIT的工作特性与偏压和结构参数的依赖关系.     

低标号沥青混合料的路用性能

对低标号沥青、70号普通道路石油沥青和SBS改性沥青进行了沥青混合料性能试验,并对试验结果进行了对比分析.结果表明,三种不同类型的低标号沥青混合料均满足高温动稳定度、水稳定性、冻融劈裂以及低温抗裂性能的规范要求,其中低标号沥青混合料的高温稳定性能还与SBS改性沥青较为接近.并根据试验结果确定了低标号沥青的适用区域和层位,为低标号沥青的推广和运用提供了科学依据.     

基于分子动力学的ME改性沥青黏聚、黏附特性研究

我国南方地区夏天高温多雨,沥青路面易受到降雨、高温耦合作用,沥青黏聚、黏附性能削弱,路面水损加剧,针对此问题,采用分子动力学模拟并结合宏观拉拔试验,深入分析沥青内部黏聚和沥青-集料界面黏附作用机理,及水温耦合作用对沥青内部黏聚和沥青-集料界面黏附性能的影响。结果表明：基质沥青黏聚性能受水温耦合作用影响较小,受温度影响较大;基质沥青-集料黏附性能经水温耦合作用下降37%,受温度影响较小;当加入ME改性剂后,相较于基质沥青,ME改性沥青黏聚性能提升近5倍,与集料黏附性能提升103.9%,且ME改性沥青黏聚、黏附特性基本不受温度、水和水温耦合作用影响,可保持极高稳定性。     

四川攀西硅藻土改性沥青混合料温度性能研究

硅藻土是一种应用于沥青路面的无机改性材料,可以提高沥青混合料高温稳定性,但对混合料低温稳定性能改善较小。结合四川攀西地区所产硅藻土对该种硅藻土改性沥青混合料温度稳定性展开研究,采用高温车辙试验和低温弯曲研究其改性效果以评价该地区硅藻土改性沥青高温稳定性能和低温抗裂性能,旨在找到高低温改性性能兼备的硅藻土,并以SBS改性沥青混合料作为对比。     

原位反应制备Al2O3颗粒增强铝基复合材料

利用差分扫描热分析研究了利用Al-Nb2O5系统制备Al2O3颗粒增强金属基复合材料这的原位反应过程:用X-射线衍射分析了反应过程中的相变.实验结果表明,Nb的还原和NbAl3金属间化合物的形成反应发生在Al的熔点以下;在939℃完成.在低温下,试样的局部发生少量的原位反应;整个试样内部同时发生原位反应是在939℃放热峰所覆盖的温度区间.最终显微组织中存在相同形态不同尺寸的NbAl3相.低温形成的NbAl3相由于经历了长大过程而尺寸较大;高温形成的NbAl3相尺寸较小.     

DC gain analysis of scaled CMOS op amp in Sub-100 nm technology nodes: A research based on channel length modulation effect

Metal-oxide-semiconductor field effect transistor (MOSFET) intrinsic gain degradation caused by channel length modulation (CLM) effect is examined. A simplified model based on Berkeley short-channel insulator-gate field effect transistor model version 4 (BSIM4) current expression for sub-100 nm MOSFET intrinsic gain is deduced, which only needs a few technology parameters. With this transistor intrinsic gain model, complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) operational amplifier (op amp) DC gain could be predicted. A two-stage folded cascode op amp is used as an example in this work. Non-minimum length device is used to improve the op amp DC gain. An improvement of 20 dB is proved when using doubled channel length design. Optimizing transistor bias condition and using advanced technology with thinner gate dielectric thickness and shallower source/drain junction depth can also increase the op amp DC gain. After these, a full op amp DC gain scaling roadmap is proposed, from 130 nm technology node to 32 nm technology node. Five scaled op amps are built and their DC gains in simulation roll down from 69.6 to 41.1 dB. Simulation shows transistors biased at higher source-drain voltage will have more impact on the op amp DC gain scaling over technology. The prediction based on our simplified gain model agrees with SPICE simulation results.     

一种CMOS静态D锁存器的版图设计

集成电路版图设计是实现集成电路制造所必不可少的设计环节,本文在正确理解MOS场效应晶体管的物理特性、工作原理以及CMOS逻辑电路结构基础之上,逐级优化实现了由传输门构成的CMOS D锁存器的逻辑电路和晶体管级电路.然后根据CMOS工艺规则,利用Tanner Tool软件进行了CMOS 2μm N阱的D锁存器的版图设计.通过LVS功能验证及延迟时间分析,表明所设计的CMOS D锁存器版图功能正确、性能好、时延小、速度快.     

A cryogenic 10-bit successive approximation register analog-to-digital converter design with modified device model

A 10-bit 500 kHz low-power successive approximation register（SAR）analog-to-digital converter（ADC）for cryogenic infrared readout circuit is proposed.To improve the simulation accuracy of metal-oxidesemiconductor field-efect transistors（MOSFETs）,corresponding modification in device model is presented on the basis of BSIM3v3 with parameter extraction at 77 K.Corresponding timing is adopted in comparator to eliminate the influence caused by abnormal performance of MOSFETs at 77 K.The SAR ADC is fabricated and verified by standard 0.35μm complementary metal oxide semiconductor（CMOS）process.At 77 K,measurement results show that signal to noise and distortion ratio（SNDR）is 54.74 dB and efective number of bits（ENOB）is 8.8 at the sampling rate of 500 kHz.The total circuit consumes 0.6 mW at 3.3 V power supply.     

SiC颗粒增强铝基复合材料细观损伤的温度效应

SiC颗粒增强铝基复合材料的宏观力学行为与其微观损伤机理密切相关，随温度的升高，材料力学性能明显下降，SiCD／A356复合材料表现出不同的细观损伤机理．文中对真空双搅拌方法制备的质量分数为20％的SiC颗粒增强铝基复合材料在室温和高温下的细观损伤机制进行了研究，在试样断口上，通过扫描电镜观察到了不同的裂纹萌生和扩展机制，根据不同温度下表现出的不同失效方法，归纳出了复合材料细观损伤的温度效应曲线．研究表明，在室温下复合材料的裂纹萌生以基体撕裂和颗粒断裂为主，高温下其裂纹萌生机制以颗粒脱离和基体撕裂为主．     

改性纳米SiC粉体强化铸造双相不锈钢的组织与性能

采用冲人法制备改性纳米SiC粉体强化的双相不锈钢材料．通过金相组织观察,力学性能检测以及在扫描电镜下的断口形貌分析,研究了不同改性纳米SiC粉体加入量对铸造双相不锈钢的组织和性能的影响．研究结果表明,经改性纳米SiC粉体强化后的双相不锈钢组织明显细化,力学性能得到显著提高．断口结果分析表明,经过强韧化处理后,双相不锈钢的断裂方式为典型的韧性断裂．     

真空管道HTS侧浮系统中线性电机起动特性研究

为了使真空管道高温超导(HTS)侧浮列车获得更高的起动推力和运行加速度,提高列车高速运行时的稳定性,以真空管道HTS侧浮列车驱动系统为研究对象,建立了直线电机2D仿真模型,在此基础上,采用有限元软件仿真和设计实验,对不同次级下的电机起动推力及法向力特性进行了研究.研究结果表明:不同次级材质及厚度对列车运行有着明显影响,当列车以较高同步速度运行时,选择厚度为2 mm左右的工业纯铝作为电机次级,列车能获得较高的起动推力和加速性能,同时铝次级的低密度特性降低列车总重,并在悬挂方向上提供一定的悬浮力,提高了列车运行的稳定性.      

用于无线通信系统的信号强度检测电路设计

为了解决传统的信号检测电路准确度不高,对温度和工艺变化抵抗能力不够的问题,建立了信号强度检测电路的系统模型.推导得到限幅放大器增益与信号强度检测单元误差的关系以及降低信号强度检测单元误差的方法.通过分析,得到在提高准确度的前提下减小限幅放大器增益随温度和工艺变化的方法.基于以上分析,引入增益加强结构,以提高限幅放大器增益的准确性和抵抗温度及工艺变化的能力.采用0.18 μm体硅(CMOS)工艺,1.8 V供电电源,面积为500 μm×200 μm的电路进行测试,结果表明:测试温度从-40 ℃变化到85 ℃时,该信号强度检测电路都可以提供55 dB的动态范围和大于55 MHz的带宽,其检测误差小于1.5 dB,电路功耗为1.89 mW,检测精度高达1.5 dB.      

动车组干式车载牵引变压器质量-热点温升均衡优化

针对干式车载牵引变压器质量-热点温升在优化过程中存在的相互制约问题,提出了将简化计算流体动力学模型仿真与多目标算法相结合的优化方法;为提升计算流体动力学温升仿真计算效率,基于热、电传递类比等效原理,提出了干式车载牵引变压器绕组的计算流体动力学等效简化建模方法,并建立了可模拟运行条件的温升试验平台,以验证简化建模方法的有效性;基于多场耦合下简化模型的温升仿真结果和响应面法,构建出可反映干式车载牵引变压器热点温升与质量结构参数之间内在规律的数学显式模型;在进一步考虑车载牵引变压器电、磁与尺寸约束的基础上,提出了基于非支配排序多目标遗传算法的均衡优化方法,并将优化方案与初始方案进行对比。研究结果表明：等效简化建模方法快速、简洁且具有较高的计算准确性,在170匝绕组仿真模型中将仿真时长由4.00 h缩短至0.67 h,简化模型与具体模型温升仿真计算结果间的平均相对差值为0.609%,最大相对差值为2.169%;简化建模方法通过等效原理消除了计算流体动力学模型的微小间距,在保证网格质量的前提下大幅减少了固体区域网格数量,计算效率的提升程度与需简化的变压器绕组匝数正相关;所得优化方案与初始方案相比,干式车载牵引变压器热点温升下降了33.57%,质量减少了29.20%。     

Reliability Analysis of Filtering Reducers Considering Temperature Correction and Shock Load of Space

Owing to some excellent properties (such as large transmission ratio, high reliability, high precision, large stiffness, small volume and long service life), filtering reducers are suitable for occasions with high requirements (e.g. space equipment). However, the tough working condition in space (including frequent changes of temperature, and large temperature difference combined with shock loads) may significantly affect the reliability. In this paper, the expressions of the minimal and maximal instantaneous transmission ratios (ITRs) considering temperature correction are developed. The minimal and maximal ITRs from simulation are used to verify the accuracy. Moreover, the reliability of a filtering reducer under different temperatures and the shock load are calculated, respectively. The research is beneficial to the design of spacecraft mechanism.     

特殊条件下PE-Y改性沥青混合料的高温性能试验研究

在沥青混合料中掺加PE-Y抗车辙剂的根本目的在于提高混合料的高温稳定性,增强沥青混合料在高温下抵抗永久变形的能力.为模拟更加恶劣的环境条件,进行了特殊温度车辙试验和浸水车辙试验研究,并首次引入综合稳定指数C作为评价指标.试验结果表明:PE-Y变形体的加筋嵌挤、胶黏作用对提高混合料的高温稳定性效果十分显著,即便在很高的温...