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关键词： Dielectric pocket   Triple material   Temperature   Subthreshold   GAA-MOSFET   Transconductance  

摘要： In current article, an analytical model of a Triple-Material Dielectric-Pocket Gate-All-Around (TM-DP-GAA) MOSFET has been presented for elevated temperature conditions. The numerical model of surface potential has been developed for temperatures ranging from 300 to 700 K. The influence of temperature on the drain current, threshold voltage and subthreshold swing has been investigated. The performance of GAA MOSFET and TM-DP-GAA MOSFET has been compared for 30 nm channel length. The TM-DP-GAA MOSFET exhibits lower subthreshold swing, higher transconductance, high drain current and reduced leakage current in comparison to the other semiconductor devices. It has also been noticed that with increasing temperature, the variation in subthreshold current and subthreshold swing is minimal. The subthreshold swing improves by 12.42% over the DPGAA MOSFET. The dielectric pocket-based MOSFET is more resistant to temperature *** device simulation is performed using Silvaco TCAD.

关键词： Circuits   Vectors   Electrodes   Writing   MOSFET   Graphene   Arrays   Logic gates   Voltage control   Resistance   Multibit storage   resistive random access memory (RRAM)   single device vector multiplication   SPICE simulation  

摘要： Considering that Von Neumann architecture has bottlenecks in both speed and power consumption, in-memory computation is a promising solution. The in-memory computation needs to be carried out in an array composed of storage units, which can be resistive random access memory (RRAM). When using RRAMs, the data storage density can be increased by taking advantage of their multiresistive state characteristics. However, the lack of reliability is a common problem of RRAM, and it is difficult to realize high long range cyclic characteristics purely from the principle. In this work, a new 3-D device based on RRAM is proposed, which is able to realize 2-bit vector multiplication and multibit storage. Analysis and SPICE simulation are conducted to validate the feasibility. The proposed device does not need to join the write-checking process and can greatly promote the improvement of area, storage density, and operation speed, providing a new route for the future in-memory computing. Compared to traditional CMOS circuits used for vector multiplication, our proposed device can achieve 93.75% reduction in terms of number of devices.

关键词： 变压器监测   振动能量采集   压电传感器   弹性螺旋梁  

摘要： 无线传感网络监测方案，可提高智能电网各个环节的信息感知深度和广度。然而传统的电池供电型无线传感监控方式存在安装困难、寿命有限等问题。为此，本文设计了一款基于弹性螺旋梁振动取能的变压器自供电状态监测系统。系统地研究了振动加速度、振动频率以及振动幅度对器件输出性能的影响，结果表明器件对这三个参数变量均具有较高的响应灵敏度，其中频率的线性度高达100%，加速度的线性度可达99.1%，幅度的线性度可达99.7%。最后搭建了一个变压器状态自供电监测系统，实时监测变压器的振动频率、幅度信息，一旦其超出预定值，则触发报警装置。本文为振动能量收集器在电力设备中的应用奠定了理论与实验基础，对加速其产业化应用具有重要价值。

关键词： Germanium   Plasmas   Oxidation   Logic gates   Gases   Hydrogen   MOSFET circuits   Atoms   Voltage   MOSFET   Equivalent oxide thickness (EOT)   germanium (Ge) nMOSFET   in situ plasma treatment   oxidation state engineering   ozone treatment  

摘要： An ozone-based plasma pretreatment was proposed to reduce the oxygen vacancy and unstable germanium (Ge) suboxide (GeOx) at lower interface of interfacial layer (IL). With higher oxidizing ability of ozone and lower plasma damage in process, the formation of unstable GeO(x )at lower interface of IL can be effectively suppressed. The devices with a mixed hydrogen and ozone plasma (MHOP) pretreatment exhibit an ultrathin equivalent oxide thickness (EOT) of 0.57 nm, a fairly acceptable gate leakage current density of 3 x 10(-3)A/cm(2), lower interface trap density of 10(11 )cm(-2)eV(-1), and fewer border traps inGe MOS capacitor. Also, a higher driver current of 1.4 mA, a lower subthreshold swing (SS) of 113 mV/dec, and higher ON/OFF current ratio of 3.2 x 10(3 )for Ge MOSFET can be achieved with an MHOP treatment.

关键词： 电动汽车   变压器寿命   智能融合终端   分布式模型预测控制   快速对偶近端梯度法  

摘要： 随着大规模电动汽车接入配电网，无序充电在台区层面易导致变压器过载问题。对此，提出一种考虑变压器寿命的电动汽车分布式控制策略。首先通过温升模型对变压器进行精细化建模，量化电动汽车充放电对变压器寿命的损耗，进一步结合分时电价制定各辆电动汽车充电策略。其次，考虑变压器安全运行需求，构建了基于分布式模型预测控制的电动汽车实时调度模型，当台区智能融合终端感知到过载风险时，基于快速对偶近端梯度法进行求解，对电动汽车充放电功率进行实时调整，实现台区-终端用户的分布式优化调控。最后，算例证明了所提分布式算法具有良好的收敛性，所提策略能够降低电动汽车充放电和变压器寿命损耗成本，有效保护电动汽车用户的信息隐私。

关键词： 发电功率   光伏发电系统   随机波动   模糊反馈   自动化控制   光伏电池  

摘要： 由于光照强度、环境温度、阴影遮挡等影响因素，致使光伏发电系统输出功率具有一定的波动性，威胁电网的稳定运行，提出基于模糊反馈的光伏发电系统功率波动自动化控制方法。设计模糊反馈控制器结构，确定与模糊化处理输入与输出变量，制定模糊规则表，以设计模糊反馈控制器为工具，制定功率波动自动化控制程序，执行该程序即可实现功率波动的有效控制。实验结果显示:所研究方法获得的控制器输出变量与实际结果相同，功率波动抑制效果显著，降低功率波动幅度，减小功率波动频率，具有较好的功率波动控制效果。

关键词： 屏蔽栅功率(SGT)MOSFET   雪崩失效   同步辐射   无损检测   截面拓扑  

摘要： 屏蔽栅功率MOSFET（SGTMOSFET）在应用期间，鉴于电路中存在寄生电感或感性负载，该器件极易遭受非箝位电感开关（UIS）应力的影响，可能导致器件烧毁失效。采用X射线衍射形貌（XRT）技术，对SGT MOSFET雪崩失效后的X 射线衍射图像展开了深入研究。在不损坏器件的前提下，成功将烧毁点定位在元胞区域的漂移区。采用开盖（Decap）方式验证了烧毁点位置的准确性，并且通过扫描电子显微镜（SEM）表征烧毁点的微观形貌。最后，通过仿真软件模拟芯片表面的三维图形，并利用TCAD 仿真揭示了UIS的失效机理，即电流集中所产生的高温致使漂移区的硅融化。失效机理与实验结果相吻合。

关键词： 功率因数   暂态电压失稳   正反馈   不稳定域  

摘要： 利用易量测电气量和正反馈规律判别暂态电压失稳，符合新型电力系统对响应式紧急控制技术的需求。然而传统的正反馈判据基于电力系统的理想戴维南等效电路提出，实际应用中可能存在测量电气量难以获取，或者判据在电压迅速下降时短时失效的问题。本文力图从暂态电压的本质失稳机理出发，提升判据性能。首先，基于负荷功率恢复机制和模型，以表征失稳机理的负荷阻抗状态变量刻画电压失稳区域。然后，依据功率因数与负荷阻抗在暂态电压失稳过程中的一致性变化规律，借助功率因数等效表达状态变量以利于量测，构建功率因数映射正反馈不稳定域的暂态电压失稳判据。最后，与功率电流传统判据对比，分析本文所提判据的适用性，并在中国电力科学研究院发布的暂态电压崩溃标准算例以及万节点测试系统中验证。

关键词： 物联网   LoRa   功率控制   冲突率   参数分配  

摘要： 远距离无线电LoRa（Long Range Radio）网络具有连接数量多、传输距离远、功耗低的特点，然而海量LoRa终端的接入将使得LoRa网络的数据包碰撞率激增，制约网络传输性能。为优化LoRa网络参数分配和功率控制，以A类终端设备建立了LoRa网络冲突率的计算公式，提出了一种基于传输时间的LoRa网络参数分配与功率控制算法，其目标是最小化网络数据包传输平均冲突率时最小化网络能耗，通过优化网络整体节点的参数和发送功率来实现。仿真结果表明，与传统的AAPA等参数分配算法相比，基于传输时间的LoRa网络参数分配与功率控制算法能显著降低冲突率24.8%以上，降低网络能耗30.7%以上。

关键词： 平面变压器   绕组内外径等比   电流密度分布   数学归纳法  

摘要： 本文针对平面变压器PCB（Printed Circuit Board）绕组每层绕线温度分布不均与损耗大的问题，提出了一种电流密度均匀分布的平面变压器绕线宽度优化方法。文中详细讨论了PCB绕组电流密度有效值的时不变性与计算方法，分析了交直流电阻的数学关系。在此基础上，推导了环形绕组直流电阻的表达式，利用数学归纳法详细证明了电流密度分布均匀时环形绕组内外径之比的约束条件，并给出了考虑绕组间隙的绕组宽度修正公式，揭示了电流密度有效值与绕组损耗同时最优的内在联系。最后基于六路绕组输出反激变换器的标准型号磁芯，采用两种绕组宽度排布方法对变压器的电流密度、绕组损耗和发热情况进行了对比分析，通过有限元仿真与实验验证了所提出的绕组电流密度分布均匀时PCB绕组宽度设计方法的正确性与普适性。