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电子产品 - UTS 的 OPUS
巴伦将单端信号转换为平衡信号，广泛用于射频前端模块，如倍频器、混频器等，它们利用差分信号来消除共模信号并改善端口隔离。巴伦的关键性能规格包括插入损耗、幅度/相位平衡和芯片尺寸。这些参数在毫米波 (MMW) 电路和系统的设计中非常重要 [1]。Marchand 巴伦 [2-10] 利用两个耦合线段，由于其工作带宽宽且易于实现，在 MMW 频率电路设计中得到广泛应用。在 [2] 中，提出了一种基于改进的离中心频率法的非对称宽边耦合 Marchand 巴伦。它实现了 34-110 GHz 的带宽；然而，它的插入损耗很高，平均约为 3 dB。为解决不平衡性能问题，还设计了另一种带有偏置半径线圈的30 GHz至60 GHz变压器巴伦[11]。结果显示，幅度不平衡为0.12 dB，相位不平衡小于1 ◦；但最大插入损耗约为3 dB。一种小型化片上Marchand巴伦[12]基于堆叠螺旋耦合（SSC）结构，带有自耦合补偿线和带深沟槽的中心抽头接地屏蔽，设计用于6.5 GHz至28.5 GHz的宽带工作，但测得的最大插入损耗为3 dB。宽带工作和幅度/相位不平衡一直是先前报道的文献的重点，同时以巴伦插入损耗为代价。在本文中，介绍了一种具有低插入损耗的新型Ka波段Marchand巴伦的设计，同时实现了宽带工作和可接受的不平衡性能。所提出的巴伦采用边耦合和宽边耦合组合结构来增强主信号和次信号之间的耦合，从而在 29.0 GHz 至 46.0 GHz 的 1 dB 带宽内实现了 1.02 dB 的测量低插入损耗。第 2 节介绍了巴伦的详细分析和所提出的巴伦设计，第 3 节讨论了实验结果并与最新技术进行了比较，第 4 节得出结论。
综合纳米光子Q- ...
纳米光电综合电路已经发挥了巨大的技术增长，目前构成了许多技术领域的驱动力，包括现代光学通信系统。基于商业CMOS兼容和技术成熟的硅在隔离器（SOI）平台，这是一个高度有效的，大型的，大型的，超级压缩和低损耗的光学组合，包括波格指南，谐振器，谐振器和谐振器，包括波动，谐振器和电动机。[1,2]最近，当代富含硅的二氮在绝缘子（SRNOI）平台（与SOI互补的）平台（SRNOI）平台也引起了极大的关注。[3 - 5] SRNOI平台结合了SI的高折射率和宽阔的罪带，可实现微型化和强烈的光线结合，而无需单次吸收损失和两光子吸收诱导的损失，以及SI I近Indimrared（NIR）中SI的无效效果。当前，缺乏可靠且有效的SOI兼容片上的集成光源[6]构成了实现高融合密度密度硅基纳米光子电路的瓶颈。此外，通过利用可腔内饱和吸收剂来控制激光动力学，以将连续波（CW）纳米光激光转化为脉冲源而无需进行外部调节的脉冲源，而最近仅在光电晶体洞中进行一次尝试，但仅尝试进行一次尝试。[8]但是，带来了[7] Conventional passive pulsed laser sour- ces exploiting Q-switched and mode-locked mechanisms are rather bulky and typically based on either free-space Fabry- Pérot or fi ber-loop cavities, with the gain provided by solid-state and rare-earth-doped fi ber lasers, respectively, while the satura- ble absorption (SA) effect is delivered by semiconductor satura- BLE吸收镜（SESAMS）。[8-10]尽管由于纳米腔腔的短往返，纳米级模式锁定机理的剥削似乎是概率的，但Q解换原理似乎很有希望，因为它本质上受到紧凑型腔结构的固有青睐。
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。
在配备光伏和电池的住宅建筑中工作
太阳能光伏 (PV) 产生的能量以直流电 (DC) 的形式产生，如今住宅建筑、家用电器和 HVAC 系统 (暖通空调) 中的几乎所有电气负载都采用直流电运行。对于传统的交流 (AC) 配电系统，这需要在最终用户阶段之前进行多个转换步骤。通过将配电系统切换到直流，可以避免交流到直流之间的转换步骤，从而减少损耗。包括电池存储 - 系统的损耗可以进一步减少，并且产生的光伏能量可以得到更好的利用。本论文研究并量化了在住宅建筑中使用直流配电拓扑以及太阳能光伏和电池存储的分布式能源发电时的节能效果。以位于瑞典 Borås 的一栋独户住宅的测量负载和光伏发电数据作为分析案例研究。还使用了基于电力电子转换器和电池实验室测量的详细动态模型，以更准确地反映系统的动态性能。本研究提出了电池损耗的动态表示，该表示基于基于磷酸铁锂 (LFP) 的单个锂离子电池的电阻和电流依赖性的实验室测量。使用来自单户住宅的 PV 和负载数据，与其他两种常用的损耗表示进行了比较研究，并根据整个系统的性能进行了评估。结果表明，在对负载、PV 和电池之间的相互作用进行建模时，详细的电池表示对于正确预测损耗非常重要。还使用电力电子转换器和电池测量的实验结果对四种直流系统拓扑进行了建模，并将其与等效交流拓扑进行比较。准动态建模的结果表明，建议的直流拓扑的年节能潜力在 1.9-5.6% 之间。直流拓扑结构还可以通过减少逆变器和电池转换的相关损耗，将光伏利用率提高 10 个百分点。结果还显示，并网转换器是主要的损耗因素，当使用恒定并网效率时，能源节省被高估。
呼吸药物研发电子书
半个多世纪以来，患者开始使用加压定量吸入器 (pMDI)，这是一种方便、有效的缓解症状和持续管理哮喘和慢性阻塞性肺病 (COPD) 等疾病的工具。自那时起，这项创新已成为哮喘和 COPD 患者的主要药物输送设备，帮助了全世界数百万人。近代历史也让我们更好地了解了人类活动如何对地球产生负面影响，其中包括越来越多的证据表明大气中二氧化碳水平的增加与全球气温上升之间存在因果关系。这些环境科学方面的重要发现对制药公司及其供应链合作伙伴产生了重大影响，特别是在 pMDI 方面。例如，1987 年，《蒙特利尔议定书》提出了一条途径，以消除已证明对臭氧层有害的化合物的使用，其中包括氯氟烃 (CFC)，它们也用作 pMDI 中的推进剂。尽管该行业被免于 10 年 CFC 逐步淘汰期限，以保持对呼吸系统疾病患者的持续供应，但该行业迫切需要寻找具有低毒性和低可燃性等必要属性的替代推进剂，同时还要降低全球变暖潜能值 (GWP)。答案是两种氢氟烷烃 (HFA)：1,1,1,2-四氟乙烷 (HFC 134a) 和 1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷 (HFC 227a)。最先引入的是 HFA 134a，1996 年美国食品和药物管理局 (FDA) 批准将其用于硫酸沙丁胺醇的 MDI。此后 25 年，使用 HFA 推进剂的产品数量持续增加，FDA 已于 2012 年全面禁止生产和销售基于 CFC 的产品。尽管非推进剂技术方面取得了显著创新，例如干粉吸入器 (DPI) 和最近的软雾吸入器 (SMI)，但基于 HFA 的产品现在占据主导地位，至少有 13 家公司为美国市场生产品牌或通用的基于 HFA 的吸入器。1 随着时间的推移，随着与气候相关的担忧加剧，限制使用具有 GWP 的产品的重点引起了人们对被称为 F 气体的更广泛氟碳化合物的关注，其中包括 HFC 134a 和 HFC 227a。F 气体约占温室气体排放总量的 2%，主要用于制冷和空调行业。虽然它们可能不是造成臭氧层损耗的原因，但
Hongye Zhang Curriculum Vitae Page
[1] Hongye Zhang，Min Yao，Kevin Kails，Philip Machura，Markus Mueller，Zhenan Jiang，Ying Xin和Quan Li*，“在广泛频段上HTS覆盖的导体中电磁损耗的建模”，SuperCond。SCI。 Technol。，卷。 33，否。 2，205004，2020。 https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6668/ab6022/meta。 [2] Hongye Zhang*，Philip Machura，Kevin Kails，Hongyi Chen和Markus Mueller*，“高速同步机器的HTS涂层导体，堆栈和线圈的动态损失和磁化损失，” SuperCond。 SCI。 Technol。，卷。 33，否。 8，084008，2020。 （重点介绍Jan Evetts Susta奖2020年）https://iopscience.iop.org/article/10.10.1088/1361-6668/ab9ace/meta。 [3] Hongye Zhang*和Markus Mueller，“高速旋转机器的高频横向场下弯曲的HTS曲面的电磁特性”，SuperCond。 SCI。 Technol。，卷。 34，否。 4，045018，2021。 https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6668/abe4b6/meta。SCI。Technol。，卷。33，否。2，205004，2020。https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6668/ab6022/meta。[2] Hongye Zhang*，Philip Machura，Kevin Kails，Hongyi Chen和Markus Mueller*，“高速同步机器的HTS涂层导体，堆栈和线圈的动态损失和磁化损失，” SuperCond。SCI。 Technol。，卷。 33，否。 8，084008，2020。 （重点介绍Jan Evetts Susta奖2020年）https://iopscience.iop.org/article/10.10.1088/1361-6668/ab9ace/meta。 [3] Hongye Zhang*和Markus Mueller，“高速旋转机器的高频横向场下弯曲的HTS曲面的电磁特性”，SuperCond。 SCI。 Technol。，卷。 34，否。 4，045018，2021。 https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6668/abe4b6/meta。SCI。Technol。，卷。33，否。8，084008，2020。（重点介绍Jan Evetts Susta奖2020年）https://iopscience.iop.org/article/10.10.1088/1361-6668/ab9ace/meta。[3] Hongye Zhang*和Markus Mueller，“高速旋转机器的高频横向场下弯曲的HTS曲面的电磁特性”，SuperCond。SCI。 Technol。，卷。 34，否。 4，045018，2021。 https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6668/abe4b6/meta。SCI。Technol。，卷。34，否。4，045018，2021。https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6668/abe4b6/meta。
7 – 薄膜铌酸锂的量子光子学 Neil Sinclair 1,2 和 Marko Lon č ar 1
2 加州理工学院物理、数学和天文学分部及量子技术联盟 (AQT)，美国加利福尼亚州帕萨迪纳 91125 状态 光子具有许多有利于实现量子技术的特性 [1]：它们存在于环境条件下，通常不受环境噪声的影响，并且在一定程度上可以轻松产生、操纵和检测。由于它们还可以长距离传播而不会造成重大损失，因此单个光子非常适合量子密钥分发，旨在利用量子不确定性来保护远距离各方之间的消息。然而，光子的这些特性也为实现需要单个光子之间确定性相互作用的量子技术带来了挑战，例如用于光子量子信息处理。集成光子学将在实现长距离（例如全球）、中距离（例如城域或房间大小）和短距离（例如芯片间或芯片内）量子网络中发挥关键作用。但是，用于量子技术应用的光子学平台的性能需要比传统应用的要求好得多，并且在某些方面与传统应用的要求有所不同。例如，量子光子学平台需要：（i）超低损耗，以保存脆弱的量子态；（ii）能够精确控制光子的时间和光谱分布；（iii）允许快速、低损耗的光开关路由量子信息；（iv）能够在可见光和电信波长下工作，这两个波长下有许多单光子源和量子存储器工作，并且存在低损耗光纤；（v）具有强非线性，可高效地进行频率上变频和下变频、量子转导和纠缠光子对生成；（vi）允许集成光电探测器和操作电子设备。领先的集成光子平台硅和氮化硅由于缺乏二阶非线性而无法满足这些要求，这限制了它们的功能 [1]。虽然可以通过晶体改性或异质集成来解决这一问题，但仍需观察其中涉及的权衡因素，例如效率和可扩展性。薄膜铌酸锂 (TFLN) 已成为一种有前途的量子光子平台。LN 对光子透明（带隙约为 4 eV），具有强大的电光 (EO) 效应，允许使用微波快速改变光的相位，并且具有较高的二阶光学非线性，可通过铁电畴调制（即周期性极化）进行设计 [2]。重要的是，4 英寸和 6 英寸 TFLN 晶圆最近已实现商业化，这激发了人们对这一令人兴奋的材料平台的兴趣。
《光电子与生物医学材料杂志》第 15 卷，第 2 期，2023 年 4 月 - 6 月，第 55 - 64 页 射频磁控管的表面研究
使用不同靶到基片距离的化学计量氮化硅靶，通过射频磁控溅射在单面 P 型抛光掺硼硅晶片基片上沉积氮化硅薄膜。改变靶到基片的间距（非常规参数）以优化表面粗糙度和晶粒尺寸。这种优化提供了均匀、密集的氮化硅薄膜的正态分布，没有表面裂纹。采用原子力显微镜探索氮化硅薄膜的精确表面粗糙度参数。所有样品的表面粗糙度和晶粒分析都表现出直接关系，并与靶到基片的间距呈反比关系。通过以下参数分析了 Si3N4 的表面形貌：平均粗糙度、均方根粗糙度、最大峰谷高度、十点平均粗糙度、线的偏度和峰度。氮化硅薄膜的表面粗糙度在基于氮化硅波导的生物传感器制造中具有重要意义。 (2022 年 8 月 4 日收到；2023 年 4 月 3 日接受) 关键词：原子力显微镜、射频磁控溅射、氮化硅、靶材到基板间距、薄膜 1. 简介 氮化硅具有卓越的光学、化学和机械性能，是微电子学中用作电介质和钝化层 [1] 以及微机电系统 (MEMS) 中结构材料最广泛的材料 [2, 3]。氮化硅薄膜由于其在可见光和近红外 (NIR) 区域的高折射率和透明度，在光电子应用中也发挥着至关重要的作用 [4, 5]。氮化硅薄膜在光电子领域的主要应用是基于光波导的生物传感器作为平面光波导 [6-8]。平面光波导是一种三层结构，其中通常称为芯的高折射率薄膜夹在两个低折射率膜（称为下包层和上包层）之间。平面波导内部的光传播基于全内反射原理。据报道，光波导中芯体表面的粗糙度是造成波导边界处光传播损耗的原因 [10, 11]。这是由于界面处的反射和折射现象而不是全内反射造成的。芯体的粗糙表面可以将光散射到不同方向。芯体和包层之间的折射率差 ∆n 越大，光在芯体中的限制就越大。因此，由于氮化硅的折射率约为 2，而二氧化硅的折射率约为 1，因此二氧化硅/氮化硅/二氧化硅的特定结构是平面光波导的合适候选材料。46 作为上下包层，折射率差 ∆n ~ 0.5[9]。Si 3 N 4 薄膜通过低压化学气相沉积、热蒸发、等离子体增强化学气相沉积和磁控溅射系统制备[12-16]。然而，磁控溅射技术由于无毒气体、低温沉积、易于调节沉积速率和沉积系统简单而比 PECVD 技术具有相当大的优势[17]。薄膜的常规参数
项目名称：分布式系统加速器实时边缘人工智能（READS）
简介和动机 在过去十年中，机器学习 (ML) 技术逐渐进入加速器社区。近年来，深度学习的快速发展，特别是用于控制系统应用的强化学习以及深度学习在嵌入式硬件中的可访问性，重新引起了人们的兴趣并催生了大量应用 [ 1 ]。费米实验室加速器综合体（如图 1 所示）已为高能物理 (HEP) 实验提供了近五十年的质子束。该实验室目前的重点是其世界一流的强度前沿实验项目。虽然增加光束强度确实有其自身的挑战，但在很多方面，保持光束大小同时最大限度地减少光束损失（通过与光束真空管相互作用而损失的粒子）才是主要挑战。加速器通过数十万个设备的复杂系统进行控制。使用 ML 方法实现对其参数的微调和实时优化并超越人类操作员基于经验的推理是未来强度升级成功的关键。我们的目标是将 ML 集成到加速器操作中，此外，提供一个可访问的框架，该框架也可被具有动态调整需求的其他广泛加速器系统使用。为了成功最大限度地发挥 ML 的应用优势，我们将考虑以下几点：实时边缘 ML 系统优化：加速器涉及电源、射频和其他控制系统的复杂调节回路阵列。调节回路的增益针对操作进行手动优化和修复。实际上，光束分布和强度是在加速过程中变化的动态量。因此，这些动态系统理想情况下应该以近乎实时的方式重新检查操作条件。这需要一个能够在足够短的毫秒时间尺度上对系统变化做出反应的 ML 模型。快速、智能的分布式系统：由于粒子加速器的物理规模很大，控制系统往往分布在整个设施中。因此，优化每台机器的性能以及综合体的整体性能意味着需要一个快速的数据传输系统，允许子系统、机器和负责运行 ML 算法的计算机资源之间进行实时通信。我们的项目 Accelerator READS 将开发 ML 方法及其在大型加速器系统中的边缘实现。费米实验室在开发用于系统控制的实时嵌入式边缘 ML 设备方面处于领先地位，并利用 ML 提高了 HEP 实验的效率和准确性，例如紧凑型μ子螺线管 (CMS) 实验 [ 2 ]。利用内部实验室指导的研究和开发 (LDRD) 计划，费米实验室已经证明单个 ML 系统可以提高加速器性能。然而，将嵌入式 ML 系统连接在一起以协调分析和控制多个复杂结构尚未实现。将这项技术应用于加速器将使费米实验室加速器设施向快速、分布式和高性能控制和操作迈进。加速器 READS 产生的方法和工具将与各种复杂和分布式控制器的设计相关。我们将通过两个重要的实验来证明我们提案的有效性：Mu2e 溢出调节系统和主喷射器 (MI) 和循环器环 (RR) 光束损耗的去混合。
Flash 架构
以及信息科学与应用国际会议 (ICISA) ⋅ 工程学院模拟与混合信号设计与测试中心委员会成员 ⋅ IEEE 微波理论与技术学报、IEEE 电子器件学报和 IEEE 固态电路杂志的技术审稿人 精选出版物 ⋅ S. Hamedi-Hagh、MY Siddiqui、M. Singh 和 S. Ardalan，“具有恒定回波损耗的低压数字控制 4GHz 可变增益放大器，”微电子选定领域杂志，2012 年。 ⋅ S. Hamedi-Hagh 和 D.-H. Park，“纳米线晶体管在驱动纳米线 LED 中的应用，”电气电子材料学报，第 13 卷，第 2 期，第 73-77 页，2012 年。 ⋅ S. Hamedi-Hagh、M. Tabesh、S. Oh、NJ Park 和 D.-H. Park，“用于近场通信的 UHF CMOS 前端设计”，电气工程与技术杂志，KIEE，第 6 卷，第 6 期，第 817-823 页，2011 年。⋅ Bindal, D. Wickramaratne 和 S. Hamedi-Hagh，“利用硅纳米线技术实现直接序列扩频基带发射器”，纳米电子学和光电子学杂志，第 5 卷，第 1 期，第 1-12 页，2010 年。⋅ Bindal, T. Ogura、N. Ogura 和 S. Hamedi-Hagh，“用于实现带扫描链的现场可编程门阵列架构的硅纳米线晶体管”，纳米电子学和光电子学杂志，第 5 卷，第 1 期，第 1-12 页，2010 年。 4，第 342-352 页，2009 年。⋅ S. Hamedi-Hagh、JC Chung、S. Oh、NJ Park 和 DH Park，“用于 GPS 通信系统的高性能贴片天线的设计”，电气工程与技术杂志，KIEE，第 342-352 卷。 4，第 2 期，282-286 页，2009 年。⋅ S. Hamedi-Hagh 和 A. Bindal，“下一代纳米线放大器的设计和特性”，《VLSI 设计杂志》，文章 ID 190315，2008 年。⋅ JC Chung 和 S. Hamedi-Hagh，“单芯片通信系统的 PCB 匹配电感器和天线的设计”，《国际微波科学与技术杂志》，文章 ID 287627，2008 年。⋅ Hamedi-Hagh 和 A. Bindal，“使用完全耗尽周围栅极晶体管的纳米线 CMOS 放大器的特性”，《纳米电子学与光电子学杂志》，第 4 卷，第 2 期，第 282-286 页，2009 年。 ⋅ S. Hamedi-Hagh、S. Oh、A. Bindal 和 DH Park，“使用纳米线 FET 设计下一代放大器”，电气工程与技术杂志，KIEE，第 3 卷，第 4 期，第 566-570 页，2008 年。⋅ S. Hamedi-Hagh 和 A. Bindal，“用于高速模拟集成电路的硅纳米线场效应晶体管的 SPICE 建模”，IEEE Transactions on Sotoudeh Hamedi-Hagh 第 3/6 页纳米技术，第 7 卷，第 766-775 页，2008 年。⋅ Bindal、S. Hamedi-Hagh 和 T. Ogura，“用于现场可编程门阵列架构应用的硅纳米线技术”，纳米电子学与光电子学杂志，第 3 卷，第 4 期，第 566-570 页，2008 年。 3，第 2 期，第 1-9 页，2008 年。 ⋅ Bindal 和 S. Hamedi-Hagh，“硅纳米线晶体管及其在未来 VLSI 中的应用：16×16 SRAM 的探索性设计研究”，纳米电子学和光电子学杂志，第 2 卷，第 294-303 页，2007 年。⋅ Bindal、A. Naresh、P. Yuan、KK Nguyen 和 S. Hamedi-Hagh，“利用硅纳米线技术设计双功函数 CMOS 晶体管和电路”，IEEE 纳米技术学报，第 6 卷，第 291-302 页，2007 年。⋅ Bindal 和 S. Hamedi-Hagh，“利用硅纳米线技术设计新型脉冲神经元”，纳米技术杂志（物理研究所），第 2 卷，第 301-302 页，2007 年。 18，第 1-12 页，2007 年。⋅ Bindal 和 S. Hamedi-Hagh，“关于节能硅纳米线动态 NMOSFET/PMESFET 逻辑的探索性研究”，IEE 科学、测量和技术会议录，第 1 卷，第 121-130 页，2007 年。⋅ Bindal 和 S. Hamedi-Hagh，“使用硅纳米线技术实现交叉开关架构的静态 NMOS 电路”，半导体、科学和技术杂志（物理研究所），第 22 卷，第 54-64 页，2007 年。⋅ Bindal 和 S. Hamedi-Hagh，“硅纳米线技术对单功函数 CMOS 晶体管和电路设计的影响”，纳米技术杂志（物理研究所），第 17 卷，第 4340-4351 页，2006 年。