检索结果-内蒙古大学图书馆

航空动力学报 2025年第4期40卷 475-487页

作者：朱嘉伟杨雪鹤陈垦伦雷柏茂工业和信息化部电子第五研究所工业和信息化部电子第五研究所广东省电子信息产品可靠性技术重点实验室工业和信息化部电子第五研究所民用飞机及航空发动机质量与可靠性工程技术工业和信息化部重点实验室

螺旋桨形状和外来异物飞行姿态复杂多样，导致异物穿越螺旋桨概率定量分析存在着困难，目前行业缺乏有效的技术手段。提出了一种可针对圆柱体异物，在螺旋桨真实形貌和异物飞行姿态可调等多种工程实际应用需求情况下开展异物穿越螺旋桨... 详细信息

螺旋桨形状和外来异物飞行姿态复杂多样，导致异物穿越螺旋桨概率定量分析存在着困难，目前行业缺乏有效的技术手段。提出了一种可针对圆柱体异物，在螺旋桨真实形貌和异物飞行姿态可调等多种工程实际应用需求情况下开展异物穿越螺旋桨概率分析的技术方法，通过对比异物正撞击穿越长方体桨叶概率的理论计算值和仿真计算值的差异，验证了该方法的准确性，最后选取了某型螺旋桨开展异物穿越概率仿真分析。研究结果表明：该技术方法分析精度高，理想模型的仿真结果与理论穿越概率的最大绝对误差和最大相对误差为分别为0.92%和1.10%；异物穿越某型螺旋桨的概率所呈现的变化趋势与异物正撞击穿越长方体桨叶的概率相一致；在相同异物撞击条件下，穿越概率会随着异物长径比的增加而降低，随着姿态角的增加而增加。

关键词：外来异物螺旋桨碰撞检测穿越概率蒙特卡洛算法

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中子辐射导致的SiC功率器件漏电增加特性研究

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物理学报 2023年第18期72卷 329-337页

作者：彭超雷志锋张战刚何玉娟马腾蔡宗棋陈义强工业和信息化部电子第五研究所电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室广州511370

基于14 MeV中子辐照研究了碳化硅(silicon carbide,SiC)肖特基势垒二极管(Schottky barrier diode,SBD)和金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET)器件的位移损伤退化特性.结果表明:总注量为1.18×10^(11)cm^(-2)的中子辐照不会引起SBD正向I-V特性的明显退化,但会导致反向漏电流出现显著增大.通过深能级瞬态谱测试发现中子辐照在SiC中引入的缺陷簇形成了能级位置E_(C)—1.034 eV处的缺陷.该深能级缺陷可能导致SiC漂移层费米能级向禁带中央移动,引起了肖特基势垒的降低,最终导致反向漏电流的增大.此外,中子辐照也会导致SiC MOSFET栅漏电增大.对应栅电压V_(gs)=15 V时,辐照后器件栅电流比辐照前增大了近3.3倍.中子辐照在氧化层中引入的施主型缺陷导致辐照前后MOSFET器件的栅氧导电机制发生了变化.缺陷对载流子越过栅氧化层势垒有辅助作用,从而导致栅漏电的增加.深能级瞬态谱测试结果表明中子辐照还会导致MOSFET器件沟道附近SiC材料中本征缺陷状态的改变,同时形成了新的Si空位缺陷能级,但这些缺陷不是导致器件性能退化的主要原因.

关键词：碳化硅功率器件中子辐照位移损伤深能级瞬态谱

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温度循环对硅通孔绝缘层漏电机制的影响

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物理学报 2025年第5期74卷 178-185页

作者：任云坤陈思秦飞北京工业大学电子封装技术与可靠性研究所北京100124 工业和信息化部电子第五研究所电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室广州511300

硅通孔(TSV)作为实现三维集成电路互连的关键技术,其侧壁界面的完整性对TSV的漏电特性至关重要.本文开展了温度循环实验,结合漏电流I-V测试、微观结构观察和能谱仪(EDS)元素分析,分析了温度循环对TSV侧壁界面完整性及对绝缘层漏电机制... 详细信息

硅通孔(TSV)作为实现三维集成电路互连的关键技术,其侧壁界面的完整性对TSV的漏电特性至关重要.本文开展了温度循环实验,结合漏电流I-V测试、微观结构观察和能谱仪(EDS)元素分析,分析了温度循环对TSV侧壁界面完整性及对绝缘层漏电机制的影响.研究表明,随着温度循环次数的增加,TSV阻挡层的完整性逐渐降低,漏电流显著增加,绝缘层的漏电机制从肖特基发射机制转变为肖特基发射与Poole-Frenkel发射机制共同作用,这种转变在高电场条件下更为显著.进一步的TSV界面完整性分析表明,温度循环引起的热机械应力导致了TSV填充铜与阻挡层界面间缺陷产生,这些缺陷促进铜原子扩散到绝缘层,形成漏电路径,是导致绝缘层介电性能下降的主要原因之一.

关键词：硅通孔漏电机制温度循环

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基于矩阵表示的NURBS曲面逆值GPU并行求解算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2023年第12期35卷 1948-1957页

作者：包子恒刘务邹强浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310030 工业和信息化部电子第五研究所广州510610

NURBS曲面逆向求值是CAD几何内核中最基础的算子之一,即计算NURBS曲面上三维空间点对应的二维参数值.然而,当前求解算法计算效率不高、鲁棒性不强,严重制约了CAD软件处理大规模复杂CAD模型的性能.现有的GPU加速算法也往往仅对传统算法... 详细信息

NURBS曲面逆向求值是CAD几何内核中最基础的算子之一,即计算NURBS曲面上三维空间点对应的二维参数值.然而,当前求解算法计算效率不高、鲁棒性不强,严重制约了CAD软件处理大规模复杂CAD模型的性能.现有的GPU加速算法也往往仅对传统算法进行简单并行化,没有充分利用GPU共享显存等架构特性.为此,提出一种全GPU运行的并行求解算法.基于NURBS矩阵表示的GPU逆值求解算法通过矩阵表示代替传统的B-Spline基函数递归表示,适配GPU缓存机制,实现GPU缓存优化,解决数据公用、寄存器占用和缓存频繁申请与释放等问题,从而提高求解效率.同时,该算法采用多层次求解算法,以自适应曲面细分算法得到粗略解,再辅以Gauss-Newton迭代法得到精确解,提高处理复杂模型的效率和鲁棒性.采用多张简单曲面和复杂曲面进行测试,结果表明,该算法每毫秒最多可求解超过10000个逆值点,相比于传统算法,将NURBS曲面逆向求值速度提高了至少2个数量级.

关键词： CAD NURBS曲面逆向求值矩阵表示 GPU并行计算

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基于青藏高原的14 nm FinFET和28 nm平面CMOS工艺SRAM单粒子效应实时测量试验

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物理学报 2023年第14期72卷 161-171页

作者：张战刚杨少华林倩雷志锋彭超何玉娟工业和信息化部电子第五研究所广州511370 电子元器件可靠性物理及其应用技术国家级重点实验室广州511370

本文基于海拔为4300 m的拉萨羊八井国际宇宙射线观测站,开展了14 nm FinFET和28 nm平面互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)工艺静态随机存取存储器(static randomaccess memory,SRAM)阵列的大气辐射长期实时测量试验.试验持续时间为6651 h,共观测到单粒子翻转(single event upset,SEU)事件56个,其中单位翻转(single bit upset,SBU)24个,多单元翻转(multiple cell upset,MCU)32个.结合之前开展的65 nm工艺SRAM结果,研究发现,随着工艺尺寸的减小,器件的整体软错误率(soft error rate,SER)持续降低.但是,相比于65和14 nm工艺器件,28 nm工艺器件的MCU SER最大,其MCU占比(57%)超过SBU,MCU最大位数为16位.虽然14 nm FinFET器件的Fin间距仅有35 nm左右,且临界电荷降至亚fC,但FinFET结构的引入导致灵敏区电荷收集和共享机制发生变化,浅沟道隔离致使电荷扩散通道“狭窄化”,另一方面灵敏区表面积减小至0.0024μm^(2),从而导致14 nm工艺器件SBU和MCU的软错误率均明显下降.

关键词： FinFET 中子单粒子翻转软错误

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直流输电用特高压晶闸管大气中子失效率评估和损伤机理

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原子能科学技术 2024年第1期58卷 248-256页

作者：彭超周杨陈中圆雷志锋马腾张战刚张鸿何玉娟工业和信息化部电子第五研究所电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室广东广州511370 国家电网有限公司北京100031

本文基于散裂中子源开展了直流输电用8.5 kV/5 kA晶闸管的加速辐照试验。试验证实了大气中子导致的晶闸管单粒子烧毁失效现象,同时基于加速辐照试验结果计算了大气中子导致的晶闸管失效率。晶闸管的反向偏置电压和结温是影响晶闸管器件... 详细信息

本文基于散裂中子源开展了直流输电用8.5 kV/5 kA晶闸管的加速辐照试验。试验证实了大气中子导致的晶闸管单粒子烧毁失效现象,同时基于加速辐照试验结果计算了大气中子导致的晶闸管失效率。晶闸管的反向偏置电压和结温是影响晶闸管器件失效的关键因素。大气中子失效率随着反向偏置电压的增加呈指数增加。此外,失效率随温度的降低而增加。对应器件偏置在50%额定电压下的情况,5℃时的失效率较25℃时增加了近6倍。基于TCAD仿真进一步验证了辐照导致晶闸管失效的机理。仿真表明,单粒子烧毁失效与辐射粒子入射诱发的雪崩击穿效应直接相关。雪崩击穿效应与晶闸管反向偏置电压正相关,而与结温负相关,这与大气中子失效率随电压和结温的变化关系一致。

关键词：晶闸管单粒子效应大气中子失效率

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碳纳米管场效应晶体管的X射线辐照效应

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物理学报 2025年第5期74卷 267-274页

作者：曾天祥李济芳郭红霞马武英雷志锋钟向丽张鸿王颂文湘潭大学材料科学与工程学院湘潭411105 西北核技术研究所西安710024 工业和信息化部电子第五研究所电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室广州511370

本文针对N型和P型碳纳米管场效应晶体管(carbon nanotube field-effect transistor,CNTFET)开展了10 keV-X射线的总剂量效应研究.结果表明,不同类型的晶体管在辐照后均出现阈值电压漂移、跨导下降、亚阈值摆幅上升和饱和电流下降的现象... 详细信息

本文针对N型和P型碳纳米管场效应晶体管(carbon nanotube field-effect transistor,CNTFET)开展了10 keV-X射线的总剂量效应研究.结果表明,不同类型的晶体管在辐照后均出现阈值电压漂移、跨导下降、亚阈值摆幅上升和饱和电流下降的现象;辐照过程中,施加浮空偏置的N型器件较开态偏置损伤更严重,而施加开态偏置的P型器件较浮空偏置损伤更严重;N型器件辐照后回滞宽度减小且随着沟道尺寸的增大总剂量损伤愈发严重.辐照过程中产生的陷阱电荷是造成器件参数退化的主要原因;不同类型器件在辐照过程中施加的栅极偏置会影响栅极介质层中陷阱对电子或空穴的捕获,从而使器件呈现不同的辐射损伤特征;辐照后N型器件回滞宽度减小可能是因为辐照产生的带负电陷阱电荷阻碍了水分子、OH基团和栅极介质层中陷阱对电子的捕获;此外,晶体管的沟道尺寸也会影响辐射响应,尺寸越大,辐照过程中栅极介质层中和界面处产生陷阱电荷越多,导致晶体管损伤更为严重.

关键词：碳纳米管场效应晶体管 X 射线辐照总剂量效应

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反铁电储能陶瓷及电容器的极化特性

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硅酸盐学报 2024年第4期52卷 1277-1287页

作者：李缨萱乔峰张玲王岗王晓智朱青山徐然徐卓冯玉军西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室西安710049 成都宏科电子科技有限公司成都610199 工业和信息化部电子第五研究所广州510642

反铁电多层陶瓷电容器(MLCC)作为储能器件在脉冲功率技术、电力电子技术等领域具有重要的应用。与常规的I类或II类陶瓷电容器不同,反铁电电容器在出厂前会进行极化处理并标记极性。该极化过程可能对反铁电MLCC的应用带来影响,因此有必... 详细信息

反铁电多层陶瓷电容器(MLCC)作为储能器件在脉冲功率技术、电力电子技术等领域具有重要的应用。与常规的I类或II类陶瓷电容器不同,反铁电电容器在出厂前会进行极化处理并标记极性。该极化过程可能对反铁电MLCC的应用带来影响,因此有必要研究反铁电陶瓷材料及电容器的极化特性。本工作采用固相反应法制备了电滞回线形状为“方直”和“细斜”的两类典型的反铁电陶瓷样品,通过对比未经极化与经过极化处理样品的电滞回线,分析预极化对反铁电陶瓷性能及储能密度的影响。通过不同温度退极化后反铁电陶瓷材料与MLCC电容值的差异,分析得出退极化现象对其性能的影响。结果表明:反铁电陶瓷材料及电容器未经过预极化或退极化后,极化强度、电容值与脉冲放电电流峰值均有所下降,且退极化程度均会随着温度升高而升高。对于“方直”型反铁电陶瓷材料,极性现象对其影响较为显著,而对于“细斜”型反铁电陶瓷材料,极性现象影响较为微弱。该研究对反铁电MLCC在实际应用中如何正确发挥出其优异的性能具有重要的意义。

关键词：反铁电陶瓷多层陶瓷电容器极化储能密度

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基于本体的软件安全漏洞模式

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北京航空航天大学学报 2024年第10期50卷 3084-3099页

作者：胡璇陈俊名李海峰工业和信息化部电子第五研究所信息安全中心广州511370 基础软硬件性能与可靠性测试工业和信息化部重点实验室广州511370 北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191

针对软件缺陷与软件安全漏洞研究中存在的概念混淆问题,对DevSecOps框架下的软件安全漏洞生存期进行研究。基于软件安全漏洞生存期引入漏洞的4种情况,结合漏洞的特点提出软件安全漏洞模式定义,并采用本体方法进行表示。本体是概念化明... 详细信息

针对软件缺陷与软件安全漏洞研究中存在的概念混淆问题,对DevSecOps框架下的软件安全漏洞生存期进行研究。基于软件安全漏洞生存期引入漏洞的4种情况,结合漏洞的特点提出软件安全漏洞模式定义,并采用本体方法进行表示。本体是概念化明确的规范说明,能够解决软件安全漏洞研究领域存在的二义性、不一致性、难以共享,以及由分析知识分散所导致的对人员知识和经验过度依赖的问题。以软件安全漏洞模式的分析为基础,兼顾宏观事件表现,构造漏洞分析的3层模型,即事件表示层、行为动作层和漏洞技术层。实例应用所构模型的层次结构实施渗透测试,包括安全风险分析、威胁建模、漏洞分析及渗透攻击等。实验结果表明:基于所提软件安全漏洞模式本体库的改进渗透测试具有科学性和有效性。

关键词：软件缺陷软件安全漏洞模式本体渗透测试

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石墨烯场效应晶体管在不同偏置电压条件下的电应力可靠性

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物理学报 2024年第23期73卷 224-230页

作者：王颂文郭红霞马腾雷志锋马武英钟向丽张鸿卢小杰李济芳方俊霖曾天祥湘潭大学材料科学与工程学院湘潭411105 工业和信息化部电子第五研究所电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室广州511300 西北核技术研究所西安710024

本文以顶栅结构的石墨烯场效应晶体管(graphene field effect transistors,GFET)为研究对象,开展了不同偏置电压条件下的电应力可靠性研究.实验结果表明,在不同偏置电压条件的电应力作用下,GFET的载流子迁移率随着电应力时间的延长均不... 详细信息

本文以顶栅结构的石墨烯场效应晶体管(graphene field effect transistors,GFET)为研究对象,开展了不同偏置电压条件下的电应力可靠性研究.实验结果表明,在不同偏置电压条件的电应力作用下,GFET的载流子迁移率随着电应力时间的延长均不断退化,而不同偏置电压条件的电应力对狄拉克电压(VDirac)的漂移方向和退化程度的影响不同;栅极电应力与漏极电应力造成器件的VDirac漂移方向相反,且栅极电应力要比栅极和漏极电压同时施加的电应力导致GFET的VDirac退化程度更加明显.分析原因表明,不同偏置电压条件下的电应力实验在器件中产生的电场方向不同,从而会影响载流子浓度和移动方向.诱导沟道中的电子和空穴隧穿进入氧化层,被氧化层中缺陷和石墨烯/氧化层界面处的陷阱俘获,形成氧化物陷阱电荷和界面陷阱电荷,从而导致GFET的载流子迁移率降低.而电应力产生陷阱电荷的带电类型差异是造成VDirac漂移方向不同的主要原因.论文结合TCAD仿真,进一步揭示了电应力感生陷阱电荷对GFET的VDirac产生影响的仿真模型.相关研究为石墨烯器件的实际应用提供了数据和理论支撑.

关键词：石墨烯场效应晶体管电应力狄拉克电压载流子迁移率

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