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新型光電器件中載流子傳輸層與金屬鹵化物鈣鈦礦單晶異質(zhì)原位集成的關(guān)鍵問題，在無機(jī)電子傳輸層上異質(zhì)原位生長高質(zhì)量全無機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦單晶方面取得研究進(jìn)展 在全無機(jī)電子傳輸層

本發(fā)明公開了一種隧道結(jié)單元及磁隨機(jī)存儲器，包括依次連接 的第一電極、第一自由層、非磁性絕緣層、釘扎層和第二電極，還包 括連接在第一電極與第一自由層之間的第二自由層，第二自由層的橫 截面積小于自由層的橫截面積；第二自由層和第一自由層一起形成了 復(fù)合自由層結(jié)構(gòu)；第二自由層用于聚集電流，使得第二自由層處的電 流密度大于第一自由層處的電流密度，從而使得第二自由層的磁矩先 于第一自由層發(fā)生翻轉(zhuǎn)；由于第二自由層和第一自由層之間的

本發(fā)明公開了一種隧道結(jié)單元及磁隨機(jī)存儲器，包括依次連接 的第一電極、第一自由層、非磁性絕緣層、釘扎層和第二電極，還包 括連接在第一電極與第一自由層之間的第二自由層，第二自由層的橫 截面積小于自由層的橫截面積；第二自由層和第一自由層一起形成了 復(fù)合自由層結(jié)構(gòu)；第二自由層用于聚集電流，使得第二自由層處的電 流密度大于第一自由層處的電流密度，從而使得第二自由層的磁矩先 于第一自由層發(fā)生翻轉(zhuǎn)；由于第二自由層和第一自由層之間的

（一）項目背景 當(dāng)前以硅、砷化鎵為代表的第一和二代半導(dǎo)體接近其物理極限，以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體是當(dāng)前國際競爭熱點，也是我國發(fā)展自主核心半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、實現(xiàn)換道超車的難得機(jī)遇。氮化鎵（GaN）特別適合制作高頻、高效、高溫、高壓的大功率微波器件，是下一代通信、雷達(dá)、制導(dǎo)等電子裝備向更大功率、更高頻率、更小體積和抗惡劣環(huán)境（高溫抗輻照）方向發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。 目前氮化鎵基射頻器件已接近于商用，需解決從走出實驗室到小量中試的最后“1 公里”，重點攻克其在可靠性工藝和量產(chǎn)穩(wěn)定性的瓶頸。 以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體是當(dāng)前國際競爭熱點，也是我國發(fā)展自主核心半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、實現(xiàn)換道超車的難得機(jī)遇。 半導(dǎo)體作為信息時代的“糧食”，將成為 5G 基建、特高壓、城際高鐵和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等“新基建”七大領(lǐng)域發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)。而氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體先進(jìn)電子器件，憑借其高效、高壓、高溫等優(yōu)勢，將在“新基建”中大放異彩，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件的技術(shù)瓶頸，滿足更高性能器件要求。 （二）項目簡介 5G 要求更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，發(fā)射機(jī)的效率會出現(xiàn)指數(shù)級的下降。這種下降可以使用包絡(luò)跟蹤技術(shù)來修復(fù)，該技術(shù)已經(jīng)在較新的 4G/LTE 基站以及蜂窩電話中采用?；局械陌j(luò)跟蹤需要高速，高功率和高電壓，這些只有使用 GaN 技術(shù)才能實現(xiàn)。諸如 GaN 助力運營商和基站 OEM 等實現(xiàn)了 5Gsub-6-GHz 和 mmWave 大規(guī)模 MIMO 的目標(biāo)。 GaN 可以說為 5Gsub-6-GHz 大規(guī)模 MIMO 基站應(yīng)用提供了眾多優(yōu)勢：1、在 3.5GHz 及以上頻率下表現(xiàn)良好，對比其他產(chǎn)品優(yōu)勢明顯。2、GaN 的特性能轉(zhuǎn)化為高輸出功率，寬帶寬和高效率。采用 DohertyPA 配置的 GaN 在 100W 輸出功率下的平均效率達(dá)到 50%至 60%，明顯降低了發(fā)射功耗。3、在高頻和寬帶寬下的效率意味著大規(guī)模 MIMO 系統(tǒng)可以更緊湊。4、可在較高的工作溫度下可靠運行，這意味著它可以使用更小的散熱器。 根據(jù) Strategy Analytics 的數(shù)據(jù)，預(yù)計 5G 移動連接將從 2019 年的 500 萬增長到 2023 年的近 6 億。所以需求還將不斷上漲。 根據(jù)Strategy Analytics的數(shù)據(jù)，預(yù)計5G移動連接將從2019年的500萬增長到2023年的近6億。所以需求還將不斷上漲。 Efficient Power Conversion 的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Alex Lidow 討論5G時也說道：“基站中的包絡(luò)跟蹤需要高速，高功率和高電壓，這些只有使用GaN技術(shù)才能實現(xiàn)。根據(jù)Yole Development公司發(fā)布的2018年度報告數(shù)據(jù)顯示，隨著全球整體數(shù)據(jù)流量的激增，我國5G產(chǎn)業(yè)將迎來大規(guī)模的需求增長。預(yù)計到2022年，我國5G基站規(guī)模將達(dá)到千億市場，5G基站數(shù)量將達(dá)百萬個。所以未來氮化鎵基射頻器件是5G通信基站收發(fā)端的核心。 氮化鎵基射頻器件是華為和中興發(fā)展 5G 通信產(chǎn)業(yè)的核心器件，西安電子科技大學(xué)氮化鎵射頻器件研究團(tuán)隊自 2016 年起就與華為西安研究所、中興西安研究所等國內(nèi)主流5G通信公司協(xié)同攻關(guān)開展氮化鎵基射頻器件的研究，目前承擔(dān)的流片服務(wù)項目合計約 500 萬元。 2017 年，西安電子科技大學(xué)與西安市高新區(qū)、西電電氣集團(tuán)等聯(lián)合成立“陜西半導(dǎo)體先導(dǎo)技術(shù)中心”，中心致力于推動陜西第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)以氮化鎵為代表的射頻器件、功率器件等加速產(chǎn)業(yè)化，2019 年團(tuán)隊向陜西半導(dǎo)體先導(dǎo)技術(shù)中心轉(zhuǎn)讓專利 35 項，作價 2000 萬元，雙方正在聯(lián)合推進(jìn)搭建第三代半導(dǎo)體中試平臺，平臺將會立足西安，服務(wù)全國，提升氮化鎵基射頻器件量產(chǎn)工藝可靠性，實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。 （三）關(guān)鍵技術(shù) 本項目由西安電子科技大學(xué)作為技術(shù)攻關(guān)的主要單位，制定技術(shù)路線，保障國家重大科技專項“高效 GaN 微波功率器件及可靠性研究”和“5G 移動通信 GaN 芯片可靠性機(jī)理研究”研究，與華為和中興聯(lián)合開展工程合作項目實施，加快解決器件工藝可靠性工程問題，重點開展氮化鎵微波功率與太赫茲器件工程技術(shù)研究，突破高性能低缺陷外延材料生長、高效率高可靠氮化鎵微波功率器件工藝技術(shù)等關(guān)鍵瓶頸問題，協(xié)助規(guī)模量產(chǎn)高效率 S-Ku 波段典型氮化鎵功率器件和模塊、5G 基站核心射頻模塊。

一、產(chǎn)品簡介      光無源器件是光纖通信設(shè)備的重要組成部分。它是一種光學(xué)元器件，也是其它光纖應(yīng)用領(lǐng)域不可缺少的元器件。該實驗儀重點介紹了常用的光無源器件的相關(guān)參數(shù)及測試方法，主要包括光纖轉(zhuǎn)換器、光纖變換器、光纖耦合器，光纖隔離器、光纖衰減器、WDM等器件的參數(shù)的測試原理及測試方法。幫助學(xué)生直觀的了解各種光無源器件的性能，從而更準(zhǔn)確的使用不同器件進(jìn)行光纖通信方面實驗。 二、實驗內(nèi)容  1、光纖轉(zhuǎn)換器測試實驗  2、光纖變換器測試實驗  3、光纖耦合器測試實驗  4、光纖隔離器特性測試實驗  5、波分復(fù)用器和解復(fù)用器測試實驗  6、可調(diào)光纖衰減器測試實驗  7、光纖機(jī)械光開關(guān)特性測試實驗  8、光纖偏振控制器特性測試實驗  9、光纖偏振分束器（PBS）性能能參數(shù)測試實驗 三、實驗配置參數(shù) 1、光源：波長1310±20nm，1550±20nm；輸出功率：1-2.5mw，連續(xù)可調(diào)；輸出端口：FC/PC；穩(wěn)定性＜0.5db（5h）；光源類型：LD光源； 2、光功率計：波長范圍800-1700nm；輸入接口：FC 校準(zhǔn)波長：1550nm,1310nm； 3、偏振控制器：插入損耗＜0.05dB；消光比＞40dB；回波損耗＞65dB； 4、光纖機(jī)械光開關(guān)：插入損耗：1310/1550  P1→P2 0.56/0.54 dB ，P1→P3 0.53/0.47 dB ;回波損耗＞50dB ；開關(guān)速度：≦8ms ； 5、高隔離度光纖隔離器：最大插入損耗：0.35dB ；回波損耗：≧50dB ；隔離度：≧30dB ； 6、光纖耦合器：分光比：50% : 50% ；最大插入損耗1310/1550: 3.3dB ; 7、光纖波分復(fù)用器：隔離度：1310nm ：31.8% ；1550nm ：34%；插入損耗：1310nm ：0.30%；1550nm ：0.34% ； 8、光纖可調(diào)衰減器：0-30db可調(diào)； 9、配置：光纖光源，光纖光功率計、光纖耦合器、光波分復(fù)用器、光纖偏振控制器、光纖偏振分束器，可調(diào)衰減器、光纖隔離器、光纖機(jī)械光開關(guān)、法蘭盤、實驗指導(dǎo)書及實驗錄像光盤等。 四、實驗?zāi)康?1、了解光連接器及其原理、種類，實驗操作進(jìn)行連接器參數(shù)測量； 2、掌握光纖偏振控制器工作原理，實驗操作單模光纖偏振狀態(tài)控制； 3、了解光纖耦合器用途及其性能參數(shù)，實驗操作測量耦合器特性參數(shù)測量； 4、了解光纖隔離器用途及其性能參數(shù)，實驗操作光纖隔離器特性參數(shù)測量； 5、了解光纖光開關(guān)用途及其性能參數(shù)，實驗操作光纖光開關(guān)特性參數(shù)測量； 6、了解光波分復(fù)用器（WDM）的原理與意義，操作雙波長波分復(fù)用（WDM）的原理性實驗；

可以設(shè)計并優(yōu)化光纖激光器和放大器、光波導(dǎo)激光器、光纖耦合器、多芯光纖、螺旋芯光纖、錐形光纖；也可以模擬超短脈沖在不同光纖設(shè)備中的傳輸，例如在光纖放大器系統(tǒng)、鎖模光纖激光器和通訊系統(tǒng)中的傳輸。 能夠跟蹤和優(yōu)化光纖放大器和光纖激光器，讓它們適合各種應(yīng)用。幫助評估和排除光纖激光器和放大器中各種不利的影響；能夠?qū)τ性垂饫w器件性能進(jìn)行預(yù)測；能尋找最佳光纖長度、摻雜濃度、折射率分布等；能夠計算摻雜濃度與光線的關(guān)系，準(zhǔn)確模擬雙包層光纖，還可以模擬時域動態(tài)變化，可以理解和優(yōu)化的細(xì)節(jié)如功率效率和噪聲系數(shù)。 RP Fiber Power可用于分析和優(yōu)化各種器件： 單模和多模光纖 計算模式特性；計算光纖耦合系數(shù)；模擬光纖彎曲、非線性自聚焦效應(yīng)對光束傳輸和高階光孤子傳輸?shù)挠绊憽? 光纖耦合器、雙包層光纖、多芯光纖、平面波導(dǎo) 模擬雙包層光纖的泵浦吸收,光纖耦合器的光束傳輸, 光在錐形光纖的傳輸, 分析彎曲的影響, 放大器中的交叉飽和影響, 泄漏模式等。 光纖放大器 研究單級和多級放大器中的增益飽和特性(連續(xù)或脈沖放大器), 鉺鐿共摻光纖放大器能量轉(zhuǎn)移過程、猝滅效應(yīng)、自發(fā)輻射放大等。 光纖通信系統(tǒng) 分析色散與非線性信號失真，放大器噪聲的影響，優(yōu)化放大器非線性效應(yīng)和放置位置。 光纖激光器 分析并優(yōu)化能量轉(zhuǎn)換效率、波長調(diào)諧范圍、動態(tài)調(diào)Q。 超快光纖激光器和放大器 研究脈沖的形成機(jī)制和穩(wěn)定范圍，非線性效應(yīng)和色散的影響，拋物脈沖放大，優(yōu)化色散脈沖壓縮，靈敏度反饋，超連續(xù)譜的產(chǎn)生。 脈沖和超快速固體激光器和放大器 研究Q開關(guān)，模式鎖定行為，找到可飽和吸收器所需的特性，分析反饋靈敏度，啁啾脈沖放大研究再生放大穩(wěn)定性極限。 這款軟件是致力于光纖器件學(xué)科研究或工業(yè)開發(fā)人士的必備工具。這款軟件及其技術(shù)支持將為您的工作效率和工作能力提供極大的便利。同時，這款軟件也是一款相當(dāng)出色的教學(xué)工具。 目前已使用該軟件的高校：耶拿大學(xué)、英國南普頓大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、上海技術(shù)應(yīng)用學(xué)院、華中科技大學(xué)、西北大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、深圳大學(xué)、國防科技大學(xué)、長春理工大學(xué)、南京理工大學(xué)等。 目前已使用該軟件的單位：費朗霍夫研究所、蘇州納米所、兵器裝備部、三江航天、上海光機(jī)所、綿陽九院、中科院軟件所、中科院光電所商業(yè)單位、北京敏視達(dá)雷達(dá)有限公司等。   ※ 光纖數(shù)據(jù)： 軟件中帶有各種稀土摻雜光纖數(shù)據(jù)，即時可以仿真各種光纖激光器和放大器。   ※ 各種公開數(shù)據(jù)： “Yb-germanosilicate” “ErYb-phosphate” “Er-fluorozirconate F88” “Er-silicate L22”  “Er-fluorophosphate L11”  

本發(fā)明公開了一種基于功率及電流特性的電吹風(fēng)非侵入辨識方法，包括如下步驟：(1)在一定采樣頻率范圍內(nèi)，對總電源進(jìn)線的電壓和電流信號進(jìn)行采樣；(2)計算實時平均有功功率序列P(i)和實時平均無功功率序列Q(i)；(3)提取第j個時間窗口的電流最大值Imax(j)、電流最小值Imin(j)，構(gòu)造新的電流信號序列I(j)＝Imax(j)+Imin(j)；(4)判定電吹風(fēng)運行狀態(tài)，并計算該檔位電吹風(fēng)的額定功率。本發(fā)明解決了目前家用電器中間斷運行的負(fù)荷較多，電吹風(fēng)的穩(wěn)態(tài)特性與其他電器相似，無明顯的暫態(tài)特性等難題，可準(zhǔn)確感知電吹風(fēng)的運行及所處狀態(tài)，并提供電吹風(fēng)的近似額定功率，為實現(xiàn)電吹風(fēng)的非侵入辨識。

本技術(shù)成果為基于動態(tài)匹配網(wǎng)絡(luò)的3.1-9.4 GHz高效數(shù)字化功率放大器芯片。該寬頻功率放大器提出了兩項效率提升的關(guān)鍵技術(shù)：1）基于新型階躍阻抗變壓器，提出了3.1-9.4 GHz寬帶數(shù)字功率放大器的匹配電路設(shè)計；2）提出了基于前饋控制多模動態(tài)匹配的新型數(shù)字極化發(fā)射機(jī)架構(gòu)，進(jìn)一步實現(xiàn)了發(fā)射機(jī)的飽和及回退效率提升。

發(fā)電與電驅(qū)動技術(shù)是多電/全電飛機(jī)電源與作動系統(tǒng)的核心，本項目在高功率密度高可靠電機(jī)設(shè)計與控制方面取得了重要創(chuàng)新成果，形成的系列化產(chǎn)品已成功應(yīng)用于我國多個型號飛機(jī)，打破了國外對我國航空領(lǐng)域高功率密度電機(jī)技術(shù)的嚴(yán)格封鎖，顯著提升了飛機(jī)電源與作動系統(tǒng)技術(shù)性能。研發(fā)成果取得了很好的社會與經(jīng)濟(jì)效益。成果獲江蘇省科學(xué)技術(shù)一等獎和國家技術(shù)發(fā)明二等獎等。 技術(shù)特征 1、高速高可靠定子勵磁雙凸極電機(jī)高壓直流發(fā)電技術(shù)； 2、大功率電勵磁無刷同步電機(jī)變頻交流起動發(fā)電技術(shù)； 3、高功率密度永磁/混合勵磁電機(jī)驅(qū)動技術(shù)。

發(fā)電與電驅(qū)動技術(shù)是多電/全電飛機(jī)電源與作動系統(tǒng)的核心，本項目在高功率密度高可靠電機(jī)設(shè)計與控制方面取得了重要創(chuàng)新成果，形成的系列化產(chǎn)品已成功應(yīng)用于我國多個型號飛機(jī)，打破了國外對我國航空領(lǐng)域高功率密度電機(jī)技術(shù)的嚴(yán)格封鎖，顯著提升了飛機(jī)電源與作動系統(tǒng)技術(shù)性能。研發(fā)成果取得了很好的社會與經(jīng)濟(jì)效益。成果獲江蘇省科學(xué)技術(shù)一等獎和國家技術(shù)發(fā)明二等獎等。技術(shù)特征1、高速高可靠定子勵磁雙凸極電機(jī)高壓直流發(fā)電技術(shù)；2、大功率電勵磁無刷同步電機(jī)變頻交流起動發(fā)電技術(shù)；3、高功率密度永磁/混合勵磁電機(jī)驅(qū)動技術(shù)。應(yīng)用范圍:與航空工業(yè)601所、602所、603所、609所、貴陽185廠、北京125廠以及航天803所等長期合作，形成的高功率密度高可靠電機(jī)技術(shù)成果已在12種型號新研戰(zhàn)機(jī)、戰(zhàn)車電源與電動力系統(tǒng)中獲得成功應(yīng)用。