| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第12-30页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第12-20页 |
| 1.1.1 压电半导体概述 | 第12-14页 |
| 1.1.2 压电半导体及其构件的多场损伤与断裂失效形式 | 第14-19页 |
| 1.1.3 选题意义 | 第19-20页 |
| 1.2 压电半导体断裂研究现状 | 第20-27页 |
| 1.2.1 理论研究 | 第20-23页 |
| 1.2.2 数值方法 | 第23-25页 |
| 1.2.3 实验研究 | 第25-26页 |
| 1.2.4 器件可靠性研究 | 第26-27页 |
| 1.3 存在的问题 | 第27-28页 |
| 1.4 本文主要工作 | 第28-30页 |
| 2 压电半导体多场断裂实验系统设计及研制 | 第30-67页 |
| 2.1 实验方法及原理 | 第30-34页 |
| 2.1.1 三点弯曲机械加载方法 | 第30-31页 |
| 2.1.2 强电场及电流密度载荷加载方法及原理 | 第31-34页 |
| 2.2 材料与试样 | 第34-39页 |
| 2.2.1 GaN压电半导体材料 | 第34-35页 |
| 2.2.2 材料制备 | 第35-37页 |
| 2.2.3 GaN三点弯曲标准试样 | 第37-39页 |
| 2.3 力电实验装置与耦合加载、控制技术 | 第39-57页 |
| 2.3.1 机械加载装置与控制技术 | 第39-48页 |
| 2.3.2 高压加载装置与控制技术 | 第48-51页 |
| 2.3.3 电流加载装置与控制技术 | 第51-55页 |
| 2.3.4 绝缘及安全防护措施 | 第55-57页 |
| 2.4 压电半导体极化技术及装置 | 第57-61页 |
| 2.5 裂纹预制技术及装置 | 第61-64页 |
| 2.6 系统总体实验能力 | 第64-66页 |
| 2.7 本章小结 | 第66-67页 |
| 3 压电半导体非线性耦合迭代分析方法 | 第67-93页 |
| 3.1 基本方程 | 第68-74页 |
| 3.2 边界条件 | 第74-76页 |
| 3.2.1 力边界条件 | 第74页 |
| 3.2.2 欧姆接触电边界条件 | 第74页 |
| 3.2.3 肖特基接触电边界条件 | 第74-75页 |
| 3.2.4 自然边界条件 | 第75-76页 |
| 3.3 Ag?GaN接触条件判定 | 第76-77页 |
| 3.4 “弹性?半导体”非线性迭代计算方法 | 第77-81页 |
| 3.4.1 耦合迭代思想 | 第77-78页 |
| 3.4.2 迭代过程 | 第78-79页 |
| 3.4.3 基于COMSOL Multiphysics软件的迭代求解 | 第79-81页 |
| 3.5 迭代方法的有效性验证 | 第81-84页 |
| 3.6 迭代方法在典型压电半导体异质结器件中的应用 | 第84-92页 |
| 3.7 本章小结 | 第92-93页 |
| 4 压电半导体多场弯曲强度研究 | 第93-119页 |
| 4.1 多场弯曲强度测试方法与加载条件 | 第93-94页 |
| 4.2 GaN力电弯曲测试试样 | 第94-96页 |
| 4.3 电场对退极化压电半导体弯曲强度的影响 | 第96-102页 |
| 4.3.1 退极化压电半导体 | 第96-97页 |
| 4.3.2 退极化压电半导体基本方程 | 第97-98页 |
| 4.3.3 有限元模型 | 第98-99页 |
| 4.3.4 结果分析与讨论 | 第99-102页 |
| 4.4 电流对退极化压电半导体弯曲强度的影响 | 第102-108页 |
| 4.4.1 数值模型 | 第102-103页 |
| 4.4.2 结果分析与讨论 | 第103-108页 |
| 4.5 极化对压电半导体力电特性的影响 | 第108-117页 |
| 4.5.1 极化工艺 | 第108-109页 |
| 4.5.2 力电性能测试 | 第109-111页 |
| 4.5.3 数值模型 | 第111-112页 |
| 4.5.4 结果分析与讨论 | 第112-117页 |
| 4.6 本章小结 | 第117-119页 |
| 5 压电半导体多场断裂问题研究 | 第119-150页 |
| 5.1 断裂测试方法 | 第119-120页 |
| 5.2 电流对压电半导体断裂行为的影响 | 第120-134页 |
| 5.2.1 测试条件与试样 | 第120-122页 |
| 5.2.2 数值模型 | 第122-124页 |
| 5.2.3 GaN压电半导体断裂韧性 | 第124-126页 |
| 5.2.4 结果分析与讨论 | 第126-134页 |
| 5.3 电场对压电半导体断裂行为的影响 | 第134-141页 |
| 5.3.1 测试条件与试样 | 第135页 |
| 5.3.2 数值模型 | 第135-137页 |
| 5.3.3 结果分析与讨论 | 第137-141页 |
| 5.4 压电半导体在力电联合载荷作用下的断裂准则 | 第141-149页 |
| 5.4.1 裂纹尖端多场强度因子 | 第141-148页 |
| 5.4.2 断裂准则 | 第148-149页 |
| 5.5 本章小结 | 第149-150页 |
| 6 总结与展望 | 第150-153页 |
| 6.1 全文工作总结 | 第150-151页 |
| 6.2 主要创新 | 第151-152页 |
| 6.3 展望 | 第152-153页 |
| 参考文献 | 第153-169页 |
| 在校期间发表的论文及研究成果 | 第169-171页 |
| 致谢 | 第171页 |
