光子作用下砷化镓光电导开关沿面闪络机理及其抑制方法研究

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基本信息

  • 批准号：
    51107099
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    27.0万
  • 负责人：
    徐鸣
  • 依托单位：
    西安理工大学
  • 学科分类：
    E0705.高电压与放电
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

长期以来光子作用下的沿面闪络问题极大地制约了砷化镓光电导开关在高功率/高重复频领域的应用，认识这种特殊条件下的闪络现象一直是科研工作者的研究目标。.本项目深入研究强电场下入射光子和电荷高倍增过程中的辐射光子诱导砷化镓光电导开关的沿面闪络规律，考察以光激发电荷畴为表现形式的电荷聚集效应以及界面电荷在强场输运过程中与光子的相互作用机制。通过超快过程中瞬态电场的实验测试和仿真分析，认识光子作用下沿面闪络的发展过程，提出表征和改善这种特殊条件下闪络特性的综合评价体系，进而有针对性地从半导体-介质坏境、电极结构和表面态等方面优化开关的绝缘结构设计，改善芯片表面及内部在开关瞬态导通过程中的电场分布，有效抑制闪络的产生，最终研制出闪络电场>60kV/cm，电流>5kA的砷化镓光电导开关器件，为长寿命、高功率、高重频光电导开关的应用奠定基础。

结项摘要

本项目研究了入射光子及高倍增现象中的辐射光子诱导砷化镓光电导开关在强电场下的闪络规律。从光子诱发电荷畴的瞬态电场合级联过程出发，探讨了高电场条件下非线性GaAs光电导开关内的丝状电流形成原因和控制方法。提出了适用于砷化镓光电导开关的流注模型，研究了丝状电流引起砷化镓材料暗态电阻改变的原因，分析了丝状电流引起沿面闪络的产生机理以及导致开关损坏的物理机理。通过改进GaAs芯片性能、改善触发导通瞬态过程中芯片内的电场分布，抑制了丝状电流的形成，从而提高砷化镓光电导开关的使用寿命。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（3）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
Impact of Current Filaments on the Materialnbsp;and Output Characteristics of GaAsnbsp;Photoconductive Switchesbr /
电流丝对材料的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Electron Devices
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Cheng Ma, Wei Shi, Mengxia Li, Huaimeng Gui, Nana
  • 通讯作者：
    Cheng Ma, Wei Shi, Mengxia Li, Huaimeng Gui, Nana
spanResearch on Flashover Characteristics and the /spanspanPhysical Mechanism of High-Gain GaAs /spanspanPhotoconductive Switches/span
高增益砷化镓光电导开关闪络特性及物理机理研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    IEEE Journal of Quantum Electronics
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    Cheng Ma, Wei Shi, Mengxia Li, Huaimeng Gui
  • 通讯作者：
    Cheng Ma, Wei Shi, Mengxia Li, Huaimeng Gui
Research on the Failure Mechanism of High-Powernbsp;GaAs PCSSbr /
大功率电机失效机理研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Power Electronics
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Wei Shi, Cheng Ma,;Mengxia Li
  • 通讯作者：
    Mengxia Li
Mechanism Analysis of the Flashover Quenching the Photoconductive Semiconductor Switch in SF6
SF6中光电导半导体开关闪络灭弧机理分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Plasma Science
  • 影响因子：
    1.5
  • 作者：
    Wei Shi, Zengong Jiang
  • 通讯作者：
    Wei Shi, Zengong Jiang
Infrared Inhibition of Flashover in Photoconductive Semiconductor Switch in High Electric Field
高电场下光电导半导体开关闪络的红外抑制
  • DOI：
    10.1109/lpt.2012.2215956
  • 发表时间：
    2012-08
  • 期刊：
    IEEE Photonics Technology Letters
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Shi Wei;Ming Xu
  • 通讯作者：
    Ming Xu

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    徐鸣
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    徐鸣
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  • 通讯作者：
    徐鸣

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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