【成果展示】Results
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大功率GaN基蓝光LED/ High power GaN blue LED

GaN蓝光功率型LED,中心波长450nm,芯片面积1mm×1mm,功率1W

 
光子晶体LED/Photonic crystal LED

光子晶体LED结构示意图和空气孔径为1微米的光子晶体结构扫描电镜照片

  
微纳图形加工/Nano-pattern Fabrication

纳米压印方法制作的金属纳米光栅和金属点阵列,光栅宽度400nm,周期700nm,点阵金属点直径500nm,周期700nm

(基于电力载波的路灯控制系统研究)Study on Street Lamp control system base on PLC techno

基于电力线载波技术的LED路灯管理系统,包括三层结构:单灯控制器、集中控制器和管理中心,系统如下图所示。


采用分布式通信系统,以多处理机为基础,利用现代网络技术和控制技术,通过集中监控掌握全局,实现对分散对象的调节和监视管理。系统主要功能:主动控制和问询功能、自动控制和报警功能、数据传输、存储、查询和分析功能以及远程维护功能。

系统主要组成:

单灯控制器:电力载波通信模块、PWM调光驱动电路、测量模块、电源模块和主板。实现路灯开关、亮度调节和状态采集、电流、电压和功率计算、数据存储和上传。具有固定物理地址(UID)和可分配逻辑地址,可通过集中控制器查询。

集中控制器:电力载波通信模块、GPRS模块、电源模块和主板。内置独立工作应用程序提供丰富管理功能,实现路灯时序调整、数据记录、报警处理和发送。可以远程升级。

管理中心:是一个区域甚至整个城市的路灯监控中心,由上位机、通信网络和监控软件组成,用于显示路灯状态信息(亮度、电压、电流和功率),远程控制路灯开关和亮度,实现时序事件调度、数据读取、监视和报警等操作。通过路灯监控系统软件,可以定期访问所有集中控制器。

(基于FPGA的高性能软件无线电接收机研究)Study on high-performance SDR receiver based on FPGA

利用Xilinx XC5VLX50 FPGA芯片和TI TMS320C6713 DSP芯片设计实现高性能软件无线电接收机。
接收机为双通道中频/基带兼容结构,采样率最小1MHz/通道,最大60MHz/通道,数据帧大小为1024点/通道,使用USB2.0接口和高速LVDS接口实现与上位机通信。

接收机主要包括五部分:

采样模块、FPGA模块、USB模块、DSP模块和LVDS模块。

FPGA模块主要完成高吞吐量的信号的预处理以及动态数据通路的建立,其它所有芯片均通过FPGA互连。

USB模块主要完成上位机和处理机间的数据传输,同时,上位机通过USB模块对整个处理机工作流程进行监控。

DSP模块是整机的核心处理和控制模块,负责控制采样模块采集雷达回波信号,并在信号预处理基础上进一步完成其它运算。


去除CMP用SiO2研磨料中金属离子的方法(Reducing the Contents of Metal Ions in Nanometer SiO2 Colloid for CMP)

采用阳-阴-阳离子树脂三步法对SiO2溶胶进行金属离子去除,而后由有机碱调节pH值至碱性稳定区,从而制得高纯度、高稳定性微电子CMP用SiO2溶胶产品。

发光二极管材料和器件的电子束辐照效应研究

利用实验室加速器提供的电子束模拟空间电子辐射,对LED进行不同剂量的辐照,对比辐照前后的LED的电学性质及光学性质的变化。在电子束辐照下,LED的发光强度提高。


图1: LED辐照前后的光辐射功率曲线,(a)红光LED,(b)绿光LED。

PERL结构硅基LED的设计及制备

本项目的主要内容是将目前最高效率的太阳电池(光能转化为电能),即PERL(Passiveted Emitter Rear Locally Diffused Cell,钝化发射极及背面局部扩散)结构的太阳电池逆向使用(即电能转化为光能)而得到一种高转换效率的硅基LED,它具有两个突出的优点:
(1)具有到目前为止最高电—光转换效率,在室温下可已接近 1%;
(2)器件结构和制造工艺与CMOS兼容,器件由掺杂不同的Si和SiO2构成,采用光刻、氧化、扩散、蒸发等工艺。因此通过对其器件结构以及工艺流程进行优化设计,有望制得与CMOS工艺完全兼容的高光功率/电功率转换效率的硅基LED。


图1. 小出光面PERL-LED结构

   

图2(a)TMAH, 15%, 90min,70℃       (b)5% TMAH不同腐蚀时间后硅片的光反射系数


图2: 蓝光LED辐照前后正向电压的变化

大功率LED车灯研究及规模化应用

本项目将在LED汽车前照大灯的封装散热、光度特性、机械结构及电子控制系统等方面进行产业化关键技术攻关。主要解决汽车前照灯用大功率白光LED芯片散热及组合封装关键技术问题,提高产品可靠性;解决LED在汽车前照灯灯具设计中的光学设计及测试方法、散热结构设计及检测技术、电气控制系统设计、可靠性评估及成本控制等关键技术,为前照灯灯具产品设计提供技术基础;解决新型汽车前照灯外观造型设计及整车应用、测试评估方法的问题,为形成工业化生产的标准产品提供技术保证。