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World File Search System品质因数
超低功耗 0.45 mW 2.4 GHz CMOS 低噪声放大器
本文介绍了用于无线传感器网络 (WSN) 应用的超低功耗低噪声放大器 (LNA) 的设计拓扑。所提出的超低功耗 2.4 GHz CMOS LNA 设计采用 0.13 µm Silterra 技术实现。LNA 的低功耗得益于第一级和第二级的正向体偏置技术。为了提高增益，同时降低整个电路的功耗，实施了两级。仿真结果表明，在 0.55 V 的低电源电压下，总功耗仅为 0.45 mW。与之前的工作相比，功耗降低了约 36%。实现了 15.1 dB 的增益、5.9 dB 的噪声系数 (NF) 和 -2 dBm 的输入三阶截点 (IIP3)。输入回波损耗 (S11) 和输出回波损耗 (S22) 分别为 -17.6 dB 和 -12.3 dB。同时，计算出的品质因数（FOM）为7.19 mW -1 。
2010 IEEE 国际固态电路会议
T2：射频前端无源器件的 SoC 集成 射频前端无源器件（如 SAW 滤波器和双工器）已被证明难以集成为低成本 CMOS SoC 的一部分。传统的射频设计并不适用，因为片上螺旋电感的品质因数不高，而且片上电容器的制造差异会限制性能。继续使用片外前端无源器件的重要后果是：成本更高、物理空间更大、PCB 和封装设计更复杂，特别是对于多模和多频带应用（如蜂窝或软件定义无线电）。在本教程中，我们首先研究前端无源器件的系统级要求，并从电路的角度讨论 SoC 实施挑战。然后，我们介绍几种可以解决这些问题的架构和电路级技术，然后是 2G 和 3G 收发器的案例研究。
六方氮化硼作为低损耗电介质...
对于高相干性固态量子计算平台来说，微波频率下低损耗的电介质是必不可少的。在这里，我们通过测量集成到超导电路中的由 NbSe 2 –hBN–NbSe 2 异质结构制成的平行板电容器 (PPC) 的品质因数，研究了六方氮化硼 (hBN) 薄膜在微波范围内的介电损耗。在低温单光子范围内，提取的 hBN 微波损耗角正切最多在 10 −6 中间范围内。我们将 hBN PPC 与铝约瑟夫森结集成，以实现相干时间达到 25 μs 的传输量子比特，这与从谐振器测量推断出的 hBN 损耗角正切一致。与传统的全铝共面传输相比，hBN PPC 将量子比特特征尺寸缩小了约两个数量级。我们的研究结果表明，hBN 是一种很有前途的电介质，可用于构建高相干量子电路，它占用空间大大减少，能量参与度高，有助于减少不必要的量子比特串扰。广义的超导量子比特包括由电感和电容元件分流的约瑟夫森结，它们共同决定了它的能谱 1 。虽然理想情况下，组成超导量子比特的材料应该是无耗散的，但量子比特退相干的主要因素是量子比特的电磁场与有损体积和界面电介质的相互作用 2 。在典型的超导电路中，介电损耗可能发生在约瑟夫森结的隧穿势垒中，以及覆盖设备的许多金属和基底界面的原生氧化层中 3、4 。这些电介质通常是具有结构缺陷的非晶态氧化物，可以建模为杂散两能级系统 (TLS)。虽然这些 TLS 的微观性质仍有待完全了解，但已确定 TLS 集合与超导量子电路中的电磁场之间的相互作用限制了量子比特的相干性和超导谐振器的品质因数。人们还怀疑 TLS 可能存在于设备制造过程中留下的化学残留物的界面处 4、5。
![arXiv:2304.12744v1 [physics.app-ph] 2023 年 4 月 25 日](/simg/g:\will\search\icon\source\2\2d47c9702df5e64ff8be37fa34114b3fc2d6f749.webp)
arXiv:2304.12744v1 [physics.app-ph] 2023 年 4 月 25 日
与共面波导 (CPW) 谐振器相比，紧凑型电感电容 (LC) 谐振器具有简单的集总元件电路表示，但通常需要复杂的有限元法 (FEM) 模拟才能进行精确建模。这里，我们为一系列共面 LC 谐振器提供了一种简单的分析模型，其中的电气特性可以直接从电路几何形状中获得，并且具有令人满意的精度。我们对 10 个高内部品质因数谐振器（Q i ≳ 2 × 10 5）进行的实验结果，频率范围大约从 300 MHz 到 1 GHz，与推导的分析模型和详细的 FEM 模拟都显示出良好的一致性。这些结果展示了设计谐振频率偏差小于 2% 的亚千兆赫谐振器的能力，这具有直接的应用，例如，在超灵敏低温探测器的实现中。所实现的平方毫米量级的紧凑谐振器尺寸表明在单个芯片上集成数百个微波谐振器以实现光子晶格的可行方法。
基于波导 QED 的变分量子模拟器
在本补充材料中，我们提供了更多细节来支持正文中提出的结果。在 SM1 节中，我们回顾了当波导模式具有带隙时光子介导相互作用可调谐性的物理起源。然后，在 SM2 节中，我们总结了变分量子本征求解算法的关键步骤（SM2 A），描述了所考虑的目标模型的属性（SM2 B），解释了文献中通常使用的不同假设的结构（SM2 C），详细介绍了我们用于获得正文结果的优化协议（SM2 D），并评论了其他可能用于对我们的结果进行基准测试的品质因数（SM2 E）。最后，在 SM3 节中，我们讨论了用于获得正文图 3 的误差模型的细节。还请注意，用于重现手稿结果的所有代码都可以在 https://github.com/cristiantlopez/Variational-Waveguide-QED-Simulators 中找到。
非线性多谐振量子光子陀螺仪中 Fisher 信息的贝叶斯优化
摘要：我们提出了一种基于非线性多谐振光学器件的片上陀螺仪，该器件位于薄膜𝜒 (2) 谐振器中，同时兼具高灵敏度、紧凑外形和低功耗。我们从理论上分析了一种新颖的整体度量标准——多谐振非线性光子腔的 Fisher 信息容量，以充分表征我们的陀螺仪在基本量子噪声条件下的灵敏度。利用贝叶斯优化技术，我们直接最大化非线性多谐振 Fisher 信息。我们的整体优化方法协调了多种物理现象的和谐融合——包括噪声压缩、非线性波混频、非线性临界耦合和非惯性信号——所有这些都封装在单个传感器谐振器中，从而显著提高了灵敏度。我们表明，与具有相同占地面积、内在品质因数和功率预算的散粒噪声受限线性陀螺仪相比，可以实现约 470 × 的改进。
突破柔性电池的极限
随着柔性和可穿戴电子产品的快速发展，寻找可靠、安全、高能量的可充电柔性电池 (FB) 成为近年来的研究热点。尽管业界展示了一些 FB 原型，学术界报道的出版物数量也在迅速增加，但大多数演示都是在实验室规模上进行的，仍然很难找到该技术在市场上的真正应用。这一观点旨在讨论和分析将 FB 推向商业可行水平的关键指标，包括能量密度、灵活性和安全性，特别关注文献中报道最多的锂电池和锌电池。我们首先将现有锂基和锌基 FB 的 FB 品质因数 (fb FOM) 与市场应用的要求进行比较。然后，我们分析最理想的高灵活性电池配置，然后系统地讨论高能量密度 FB 的特性和材料选择。第三，我们讨论实现
1-325 GHz 频段高度可调高 Q 值反转模式 MOS 变容二极管
对高速数据传输的迫切需求加上纳米技术节点的发展，正推动通信标准（如 5G）向毫米波频段发展。毫米波频段的使用还涉及汽车雷达、成像或医疗应用。在更高的频段，用户可以受益于更宽的带宽，从而可以获得所需的数据速率或雷达分辨率的提升。另一方面，消费类应用需要低成本的解决方案，例如 CMOS 或 BiCMOS 技术提供的解决方案。然而，虽然 BiCMOS 技术中晶体管的工作频率 (𝑓)/𝑓 *+,) 高于 400 GHz 以满足毫米波应用 [1]，但这些技术中无源可调元件的种类仅限于少数几种变容二极管或开关电感器。可调元件可用于执行必要的射频功能，例如 VCO 调谐 [2]、相移控制，尤其是构建波束控制系统以补偿自由空间中路径损耗的增加 [3]，或用于校准目的 [4] 等。可调设备的性能可通过调谐范围和品质因数来量化
在英国的工作条件下比较不同类型的光伏组件和品牌
本研究展示了在英国帕迪汉姆（53.5 N，2.3 W）的工作条件下，不同类型和品牌的光伏组件的性能评估和经济分析。光伏电站的总面积假设为 100 平方米。对安装在住宅建筑屋顶和朝南立面上的组件进行了模拟。进行比较研究，以确定最适合当前研究中考虑地点的组件类型和品牌。在帕迪汉姆的气象条件下，分析了并网光伏系统的能源和经济性能。通过评估组件的年发电量和并网光伏系统的不同品质因数（如投资、年利润、净现值、平准化电力成本和回收期）来表征组件。模拟表明，在这种特定设置中，单晶组件具有最佳能源性能，而薄膜组件具有最佳经济性能。
用于高效功率转换的 GaN 晶体管...
四十多年来，随着功率金属氧化物硅场效应晶体管 (MOSFET) 结构、技术和电路拓扑的创新与日常生活中对电力日益增长的需求保持同步，电源管理效率和成本稳步提高。然而，在新千年，随着硅功率 MOSFET 渐近其理论界限，改进速度已经放缓。功率 MOSFET 于 1976 年首次出现，作为双极晶体管的替代品。这些多数载流子器件比少数载流子器件速度更快、更坚固，电流增益更高（有关基本半导体物理的讨论，一个很好的参考资料是 [1]）。因此，开关电源转换成为商业现实。功率 MOSFET 最早的大批量消费者是早期台式计算机的 AC-DC 开关电源，其次是变速电机驱动器、荧光灯、DC-DC 转换器以及我们日常生活中成千上万的其他应用。最早的功率 MOSFET 之一是国际整流器公司于 1978 年 11 月推出的 IRF100。它拥有 100V 漏源击穿电压和 0.1 Ω 导通电阻 (R DS(on))，堪称当时的标杆。由于芯片尺寸超过 40mm2，标价为 34 美元，这款产品注定不会立即取代备受推崇的双极晶体管。从那时起，几家制造商开发了许多代功率 MOSFET。40 多年来，每年都会设定基准，随后不断超越。截至撰写本文时，100V 基准可以说是由英飞凌的 BSZ096N10LS5 保持的。与 IRF100 MOSFET 的电阻率品质因数 (4 Ω mm 2 ) 相比，BSZ096N10LS5 的品质因数为 0.060 Ω mm 2 。这几乎达到了硅器件的理论极限 [2]。功率 MOSFET 仍有待改进。例如，超结器件和 IGBT 已实现超越简单垂直多数载流子 MOSFET 理论极限的电导率改进。这些创新可能还会持续相当长一段时间，并且肯定能够利用功率 MOSFET 的低成本结构和一批受过良好教育的设计人员的专业知识，这些设计人员经过多年学习，已经学会了从功率转换电路和系统中榨干每一点性能。