太赫兹变容二极管非线性精确建模及其倍频应用研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61301051
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    27.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0120.太赫兹理论与技术
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Terahertz technology is an internationally recognized interdisciplinary and frontier science and as to its development, the source problem is deemed to be solved firstly. In the all solid-state terahertz domain, the international trend has been focusing on extending the millimeter wave frequency source of terahertz band through frequency multiplier. Currently, precise modeling of efficient multiplication varactor at terahertz band has been reported abroad. However there are still some problems existed with respecting to the modeling building, and matters such as parasitic parameters or processing technology etc. that have impact on circuit performance haven't been considered during analysis. To begin with, this topic theoretically researches the physical mechanisms that semiconductor device's generated terahertz wave through nonlinear double-frequency method to build the nonlinear model in diode junction. Meanwhile, based on the sizes and material properties of the diode layers, we bring up diode three-dimensional electromagnetic model using rectangular coaxial probe to establish the nonlinear model of parasitic parameter. With integrating the nonlinear model of diode junction, we set up precise nonlinear model of the terahertz varactor. Now therefore, we analyze the process factors impacting on circuit performance to come up with terahertz frequency multiplier circuit structure that suitable for the domestic processing technology. Moreover, we have studied and developed frequency multiplier samples and then verify and upgrade correlative theoretical analysis as well as nonlinear models through experiments. And these for the establishment of an efficient terahertz frequency source, applications in military and civilian electronic systems and break down of foreign technology blockade, have important practical significance.
太赫兹技术是国际公认的交叉前沿领域,其发展首先需要解决源的问题。在全固态太赫兹领域,国际发展趋势是通过毫米波频率源经倍频的方式扩展至太赫兹频段。目前国外对于太赫兹频段高效倍频变容二极管精确建模,已有相关报道,但建立的模型均存在一定的问题,对于寄生参数或者加工工艺等因素对电路性能的影响没有引入模型中加以分析。本项目首先从理论上研究半导体器件非线性倍频方法产生太赫兹波的物理机理,建立二极管结的非线性模型;并根据二极管各层的尺寸和材料特性,提出使用矩形同轴探针结构的二极管三维电磁模型,建立寄生参数非线性模型,结合二极管结模型建立太赫兹变容二极管非线性模型;根据此模型分析工艺因素等对电路性能影响,提出适合太赫兹频段加工工艺的新型倍频器电路结构;通过实验研究研制倍频器样品,并验证完善相关理论分析和非线性模型。这对于建立一种高效太赫兹频率源技术,应用于军事和民用电子系统,具有重要的现实意义。

结项摘要

太赫兹技术是国际公认的交叉前沿领域,其发展首先需要解决源的问题。在全固态太赫兹领域,国际发展趋势是通过毫米波频率源经倍频的方式扩展至太赫兹频段。在通信、雷达、成像及物质波谱分析等军事应用系统开发研究需求的牵引下,固态太赫兹源正在向着更高频率、更大功率、超低相位噪声、高集成度、宽频带等方向发展。目前国外对于太赫兹频段高效倍频变容二极管精确建模,已有相关报道,但建立的模型均存在一定的问题,对于寄生参数或者加工工艺等因素对电路性能的影响没有引入模型中加以分析。本项目首先从理论上研究了半导体器件非线性倍频方法产生太赫兹波的物理机理,建立了二极管结的非线性模型;并根据二极管各层的尺寸和材料特性,提出了使用同轴探针结构的二极管三维电磁模型,建立了太赫兹变容二极管非线性模型;并根据此模型分析了工艺因素等对电路性能影响,设计了适合太赫兹频段加工工艺的新型倍频器电路结构;通过实验研究研制了倍频器样品,并验证和完善了相关理论分析和非线性模型。经过课题组成员的共同努力,建立了二极管高效倍频非线性精确模型,解决了太赫兹半导体器件非线性模型建模与参数提取不准确问题,并以此为基础解决了太赫兹倍频器效率不高的问题,并在国内现有的工艺条件下实现了太赫兹高效倍频器,完成了实验研究工作,指标达到了项目要求;研制了工作频率为320GHz的太赫兹倍频器,输出功率大于3mW,带宽大于20GHz。本项目突破了THz频段非线性器件高效倍频的技术难题,能更精确的指导变容管倍频器的设计,提高了我国THz固态技术的基础研究水平和自主创新能力,具有重要的科学意义;可为THz雷达发射技术奠定理论基础,对打破国外技术封锁,应用于军事和民用电子系统,具有重要的现实意义;同时又能够有力推动国内THz半导体材料和器件的发展,促进学科交叉,具有重要的长远意义。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(39)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

A 800 V dual conduction paths segmented anode LIGBT with low specific on-resistance and small shift voltage
具有低比导通电阻和小移位电压的 800 V 双导通路径分段阳极 LIGBT
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2024-09-14
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    毛焜;乔明;张波;李肇基
  • 通讯作者:
    李肇基
Solvent-vapour treatment induced performance enhancement of amplified spontaneous emission based on poly[2-methoxy-5-(2 ' -ethyl-hexyloxy)-1, 4-phenylene vinylene]
  • DOI:
    10.1088/1674-1056/20/5/054208
  • 发表时间:
    2011-05-15
  • 期刊:
    Chinese Physics B
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    张波;侯延冰;滕枫;娄志东;刘小君;胡兵;武文彬
  • 通讯作者:
    武文彬
赤泥基铁水预处理脱硅脱磷剂的设计与开发 Design and Development of Red Mud-Based Desilication and Dephosphorization Agent for Hot Metal Pretreatment
铁水预处理赤泥基脱硅脱磷剂的设计与开发
  • DOI:
    10.12677/meng.2017.42020
  • 发表时间:
    2017-06-13
  • 期刊:
    International journal of public health research
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    宁国山;孙嘉丽;张驰;张波;刘承军;姜茂发
  • 通讯作者:
    姜茂发
ZVS E 类逆变器的磁谐振无线输电系统参数分析和设计
  • DOI:
    10.1103/physrevlett.106.038301
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    电源学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李甜;肖文勋;张波;黄雅琪
  • 通讯作者:
    黄雅琪
粗面玄武岩熔融-结晶过程中角闪石-熔体二面角:温度和压力的影响
  • DOI:
    10.1024/0300-9831/a000158
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    地球科学与环境学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵东宇;张波;胡贤旭;范大伟;周文戈;谢鸿森
  • 通讯作者:
    谢鸿森

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

张波的其他基金

太赫兹固态收发前端关键技术及其应用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    120 万元
  • 项目类别:
    优秀青年科学基金项目
太赫兹星间高速传输技术
  • 批准号:
    91738102
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    85.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
太赫兹成像系统前端小型化变频机理及其应用研究
  • 批准号:
    61771116
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
宽禁带半导体大功率电力电子器件的可靠性研究
  • 批准号:
    61234006
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    310.0 万元
  • 项目类别:
    重点项目
高速高压IGBT瞬态抽出模型与新结构
  • 批准号:
    61076082
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    48.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新型三维超结表面低阻通道横向功率MOS器件
  • 批准号:
    60576052
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码