SiC-MOSFET与Si-IGBT混合开关车载双向充电器中线桥臂设计及控制 被引量：8

1

作者 付永升 任海鹏 +3 位作者 李翰山 石磊 雷鸣 闫克丁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第19期6330-6344,共15页

为增强电动汽车与电网的互动能力,车载双向充电器已成为现研究的热点。设计采用碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(silicon carbide-metal oxide semiconductor filed effect transistor,SiC-MOSFET)与硅绝缘栅双极型晶体管(silicon-i... 为增强电动汽车与电网的互动能力,车载双向充电器已成为现研究的热点。设计采用碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(silicon carbide-metal oxide semiconductor filed effect transistor,SiC-MOSFET)与硅绝缘栅双极型晶体管(silicon-insulated gate bipolar transistor Si-IGBT)相结合,完成了基于双有源桥(dual active bridge,DAB)与三相四线逆变器级联的双向充电系统。通过建立逆变器数学模型分析了不平衡负载下产生分裂电容电压震荡的原因,描述了震荡幅值与负载不平衡度之间的关系,为分裂电容值的选择提供了理论依据。对实际控制系统中存在的延迟,分析使用Si-IGBT构建中线桥臂的可行性,提出了基于虚拟阻抗的双向充电器在不平衡负载下中线桥臂与其他3个桥臂之间的解耦控制方法。并使用10kHz与50kHz开关频率验证了不平衡负载下该控制方法对分裂电容电压震荡的抑制作用。提出该系统在V2G,G2V及V2H这3种不同工作模式下的详细控制策略,通过实验验证了不同模式下的控制策略及中线解耦控制方法的可行性和有效性。并进一步分析该拓扑结构在V2H模式下同时为多个不同住宅提供单相电的可能性,为采用SiC设计类似的电力电子设备提供系统的设计方案及控制方法。 展开更多

关键词 车载双向充电器 碳化硅-金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC-MOSFET) 中线桥臂 三相四线逆变器 虚拟阻抗 控制延时

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基于SiC和Si器件的燃料电池汽车DC-DC变换器的性能 被引量：3

2

作者 周晓敏 马后成 高大威 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2017年第1期79-86,共8页

为实现燃料电池汽车输出电压、功率的调节与控制,采用了一种交错式双Boost电路的大功率直流-直流(DC-DC)变换器,其中应用了Si和SiC功率器件。基于电路损耗计算和效率仿真手段,对比分析了全SiC[金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器... 为实现燃料电池汽车输出电压、功率的调节与控制,采用了一种交错式双Boost电路的大功率直流-直流(DC-DC)变换器,其中应用了Si和SiC功率器件。基于电路损耗计算和效率仿真手段,对比分析了全SiC[金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件、SiC二极管]、SiC MOSFET和Si二极管的混合器件和全硅Si[绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件、Si二极管]的变换器在电路损耗。结果表明:Si IGBT的开通和关断损耗约是SiC MOSFET的3倍和10倍,在不同工况下,全SiC变换器的转换效率比全Si变换器高1%~3.1%。因而,SiC功率器件在大功率DC-DC变换器的应用中,能够提高功率密度、可靠性和动力系统工作效率。 展开更多

关键词 燃料电池汽车 直流-直流(DC-DC)变换器 交错式双Boost电路 SiC金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) Si绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 电路损耗

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利用背面Ar^+轰击改善n-MOSFET饱和区特性

3

作者 陈平 黄美浅 +1 位作者 李旭 李观启 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期70-74,共5页

用550eV的低能量Ar+离子束轰击n MOSFET(n沟金属-氧化物-半导体场效 应晶体)芯片的背面,以改善其饱和区的直流特性(如跨导、阈值电压和表面有效迁移率) 以及低频噪声等.结果表明,随着轰击时间的增加,跨导和沟道表面有效迁移率... 用550eV的低能量Ar+离子束轰击n MOSFET(n沟金属-氧化物-半导体场效 应晶体)芯片的背面,以改善其饱和区的直流特性(如跨导、阈值电压和表面有效迁移率) 以及低频噪声等.结果表明,随着轰击时间的增加,跨导和沟道表面有效迁移率先增大后 减小,阈值电压先减小后增大,而低频噪声在轰击后明显减小.实验证明,上述参数的变化 是硅—二氧化硅界面的陷阱密度和二氧化硅中固定电荷密度在轰击后变化的结果. 展开更多

关键词 背面Ar^+轰击 金属-氧化物-半导体场效应晶体管 跨导 阈值电压 噪声

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国产6.5 kV/400 A SiC MOSFET模块研制及电气特性研究 被引量：2

4

作者 魏晓光 吴智慰 +9 位作者 唐新灵 杜玉杰 杨霏 李学宝 赵志斌 吴沛飞 徐云飞 齐磊 李士颜 单云海 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期4012-4025,I0022,共15页

为满足当前新型电力系统中电能变换装备对器件高压、大容量、工作频率高、开关损耗低的需求,文中自主研制一款国内最高功率等级的6.5 kV/400 A碳化硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor... 为满足当前新型电力系统中电能变换装备对器件高压、大容量、工作频率高、开关损耗低的需求,文中自主研制一款国内最高功率等级的6.5 kV/400 A碳化硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor,MOSFET)模块,并对其电气特性开展研究。首先,对模块的电路与封装结构进行设计,通过热仿真和阻抗测量手段,对所研制模块的热特性以及回路寄生参数进行分析;其次,对所研制的模块开展常温(25℃)及高温(150℃)下的静态、动态特性测量。测量结果表明,在常温、高温条件下,模块的阻断漏电流与栅源极漏电流微小,且开关损耗维持一致,具备较好的耐高温特性。同时,相较于同电压电流规格的硅绝缘栅双极型晶体管器件,模块开关损耗可降低72%以上。最后,搭建碳化硅器件连续运行工况实验平台,模拟器件在换流装备中的实际运行工况,对模块进行半桥正弦脉宽调制逆变连续运行实验。连续运行实验结果表明,该模块在电压3600 V、器件电流峰值280 A条件下连续运行1h无异常,初步验证模块具备工程应用能力。研究可为高压碳化硅MOSFET的研制及工程应用提供一定支撑。 展开更多

关键词 碳化硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管模块 封装结构设计 静态特性 动态特性 连续运行实验

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4H-SiC MESFET直流I-V特性解析模型 被引量：1

5

作者 任学峰 杨银堂 贾护军 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期129-132,共4页

提出了一种改进的4H-SiC MESFET非线性直流解析模型,基于栅下电荷的二维分布,对该模型进行了分析,采用多参数迁移率模型描述速场关系。在分析了电流速度饱和的基础上,考虑沟道长度调制效应对饱和区漏电流的影响,建立了基于物理的沟道长... 提出了一种改进的4H-SiC MESFET非线性直流解析模型,基于栅下电荷的二维分布,对该模型进行了分析,采用多参数迁移率模型描述速场关系。在分析了电流速度饱和的基础上,考虑沟道长度调制效应对饱和区漏电流的影响,建立了基于物理的沟道长度调制效应模型,模拟结果符合高场下漏极的MC(蒙特卡罗)计算的结果。与以前的研究模型相比较,结果说明了该研究的有效性,饱和电流的结果与实测的I-V特性更加吻合。 展开更多

关键词 4H-碳化硅 射频功率金属半导体场效应晶体管 Ⅰ-Ⅴ特性 解析模型

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先进工艺对MOS器件总剂量辐射效应的影响 被引量：4

6

作者 刘远 恩云飞 +2 位作者 李斌 师谦 何玉娟 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期738-742,746,共6页

器件栅氧厚度的减小、场氧工艺的改变以及衬底材料的不同等都将导致MOS器件的总剂量辐射效应发生改变。亚阈斜率、阈值电压漂移、衬底技术和场氧抗辐射能力已经成为器件按比例缩小给器件带来冲击的最主要的四个方面。综述了上述条件、高... 器件栅氧厚度的减小、场氧工艺的改变以及衬底材料的不同等都将导致MOS器件的总剂量辐射效应发生改变。亚阈斜率、阈值电压漂移、衬底技术和场氧抗辐射能力已经成为器件按比例缩小给器件带来冲击的最主要的四个方面。综述了上述条件、高k介质/硅系统以及选择SOI材料作为衬底材料对MOS器件总剂量辐射效应的影响。 展开更多

关键词 辐射效应 总剂量 金属-氧化物-半导体场效应晶体管

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SiC MOSFET结温监测与控制技术综述 被引量：2

7

作者 张擎昊 郑大勇 张品佳 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第3期1034-1051,I0019,共19页

碳化硅(silicon carbide,SiC)金属-氧化物-半导体场效应管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor,MOSFET)性能优越、发展迅猛,在工业界获得广泛应用。其失效与结温息息相关,故SiC MOSFET结温监控技术至关重要,近年来成为... 碳化硅(silicon carbide,SiC)金属-氧化物-半导体场效应管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor,MOSFET)性能优越、发展迅猛,在工业界获得广泛应用。其失效与结温息息相关,故SiC MOSFET结温监控技术至关重要,近年来成为研究热点。文中将该技术分为经典结温监测、考虑老化影响的结温监测、结温控制3部分。对于经典结温监测技术,重点介绍热模型法和热敏电参数法的原理、模型、发展历程、缺点及优势;对于考虑老化影响的结温监测技术,重点分析老化对结温监测的影响,论述老化补偿技术的必要性并指出现有方法的局限性;对于结温控制技术,分析其意义,重点介绍内部控制法和外部控制法的原理,比较各类方法的优劣。最后,综合以上分析,指出SiC MOSFET结温监控领域存在的关键问题和发展方向,旨在为相关研究人员提供参考。 展开更多

关键词 碳化硅金属-氧化物-半导体场效应管 温变机理 结温监测 结温控制 器件老化

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一种基于等效栅极电阻控制的SiC MOSFET结温波动抑制方法

8

作者 王若隐 郑宏 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第12期4858-4869,I0028,共13页

通常限制碳化硅(SiC)金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)可靠性的根本因素是非平稳工况下的结温波动。文中提出的等效栅极电阻控制方法克服了在线连续修改驱动电阻的困难;在此... 通常限制碳化硅(SiC)金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)可靠性的根本因素是非平稳工况下的结温波动。文中提出的等效栅极电阻控制方法克服了在线连续修改驱动电阻的困难;在此基础上,提出一种主动热管理方法,通过改变开关损耗的方式来抑制结温波动,同时给出结温调节范围的推导过程;搭建逆变器实验平台,验证理论分析的正确性。实验结果表明,该方法可显著降低SiC MOSFET各功率波动阶段的温度波动,最大波动范围由18.83℃降至9.85℃,SiC MOSFET的寿命延长约2.18倍。此外,考虑系统的效率因素,提出温控操作区间和结温控制系数的概念;最后,通过实验验证所提出的方法的有效性。 展开更多

关键词 碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管 结温波动 主动热管理 等效栅极电阻控制 可靠性

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降低金属与n型Ge接触电阻方法的研究进展

9

作者 周志文 沈晓霞 李世国 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期10-15,31,共7页

Ge材料中n型杂质激活的电子浓度偏低,以及费米能级钉扎效应导致的金属与n型Ge接触电子势垒高度偏大,使金属与n型Ge接触电阻较大。基于Ge的材料特性,分析了缺陷对杂质浓度以及费米能级钉扎对电子势垒高度的影响;综述了提高Ge材料中n型掺... Ge材料中n型杂质激活的电子浓度偏低,以及费米能级钉扎效应导致的金属与n型Ge接触电子势垒高度偏大,使金属与n型Ge接触电阻较大。基于Ge的材料特性,分析了缺陷对杂质浓度以及费米能级钉扎对电子势垒高度的影响;综述了提高Ge材料中n型掺杂电子浓度的方法,如激光退火、磷和锑共掺、循环离子注入/退火、氟钝化等;讨论了降低金属与n型Ge接触电子势垒高度的途径,即插入薄的界面层形成金属-界面层-Ge接触。电子浓度的提高,以及电子势垒高度的降低,有效地减小了金属与n型Ge接触电阻。 展开更多

关键词 锗(Ge) N型掺杂 金属-界面层-半导体接触 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 接触电阻

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考虑异质器件混用与输出电平倍增的混合型MMC及其调控方法 被引量：4

10

作者 任鹏 涂春鸣 +3 位作者 侯玉超 郭祺 刘海军 王鑫 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期128-136,共9页

首先,为提高模块化多电平换流器(MMC)输出波形质量、降低装置运行损耗,提出一种基于Si和SiC器件组合应用的混合型模块化多电平变换器(HMMC)拓扑结构。该拓扑每个桥臂包含N个Si绝缘栅双极晶体管(IGBT)器件的半桥子模块,每相交流侧串联一... 首先,为提高模块化多电平换流器(MMC)输出波形质量、降低装置运行损耗,提出一种基于Si和SiC器件组合应用的混合型模块化多电平变换器(HMMC)拓扑结构。该拓扑每个桥臂包含N个Si绝缘栅双极晶体管(IGBT)器件的半桥子模块,每相交流侧串联一个直流侧电压为半桥子模块一半的SiC金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)全桥子模块,整体经济性较好。其次,提出一种面向输出电平数倍增的HMMC高、低频混合调制策略,并充分发挥SiC MOSFET开关损耗低的优势,在减小HMMC输出谐波的同时降低整体运行损耗。此外,分析混合调制策略下HMMC异质子模块直流侧能量的波动规律,提出一种高、低频模块直流侧电压稳定控制策略。最后,仿真和实验验证了所提HMMC拓扑结构和调制策略的可行性,并将所提HMMC、基于单一器件MMC和现有HMMC在损耗和成本方面进行综合对比,证明了该方案在降低损耗和减小成本方面优势显著。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 Si绝缘栅双极晶体管 SiC金属-氧化物半导体场效应晶体管 混合调制 电压平衡控制 效率优化

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基于有源箝位技术的SiC MOSFET串联均压有源驱动电路研究 被引量：1

11

作者 项鹏飞 郝瑞祥 +3 位作者 王启丞 游小杰 徐云飞 袁帆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第16期6565-6577,I0023,共14页

功率器件串联技术是实现高压应用的有效途径之一,而串联应用的主要制约因素是串联器件之间的动态均压问题。该文针对不均压条件下串联器件的关断行为进行了理论分析,探究不均压的产生机理,提出一种基于有源箝位技术的碳化硅金属-氧化物... 功率器件串联技术是实现高压应用的有效途径之一,而串联应用的主要制约因素是串联器件之间的动态均压问题。该文针对不均压条件下串联器件的关断行为进行了理论分析,探究不均压的产生机理,提出一种基于有源箝位技术的碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管串联均压有源驱动,其利用有源箝位电路检测串联器件之间的电压不均衡,并箝位电压尖峰,通过反馈控制器件栅极电荷及开关瞬态行为实现均压。该方案不存在不均压的调节周期,即使在交变负载下依然能在每一个开关周期的关断时间内实现均压控制。此外,该文还详细介绍所提出方案的电路原理和参数设计过程,并通过试验验证该方案均压控制效果的有效性。结果表明,所提出方案具有有源箝位电路拓展性强的特点;是独立于原有栅极驱动电路的辅助电路,适用性强;且控制电路结构简单,无需可编程逻辑芯片和额外的信号隔离。 展开更多

关键词 碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管 串联 有源箝位 均压控制

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功率MOSFET在永磁同步电机控制中的影响和分析

12

作者 田朝阳 朱德明 +1 位作者 王兴理 佟月伟 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第3期82-86,共5页

在现代雷达控制系统中,伺服系统的转速稳定性和定点精度,直接影响到最终成像品质。文中针对伺服系统常用的永磁同步电机控制器中的功率器件金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)展开研究,主要分析了MOSFET的米勒效应,介绍了MOSFET的... 在现代雷达控制系统中,伺服系统的转速稳定性和定点精度,直接影响到最终成像品质。文中针对伺服系统常用的永磁同步电机控制器中的功率器件金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)展开研究,主要分析了MOSFET的米勒效应,介绍了MOSFET的电路模型和开通过程,分析了米勒平台电压的振荡原因和米勒效应对驱动电路的危害,并设计两种优化电路来抑制米勒效应。理论分析和实验结果表明,经过改进的驱动电路有效抑制了米勒效应产生的栅源脉冲电压尖峰。所设计电路已应用于20 kHz/1 kW永磁同步电机驱动器,有效提升了雷达伺服系统的环境适应性和稳定性。 展开更多

关键词 金属-氧化物半导体场效应晶体管 米勒效应 电机控制 驱动电路

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S波段10W SiC MESFET的研制 被引量：11

13

作者 潘宏菽 李亮 +5 位作者 陈昊 齐国虎 霍玉柱 杨霏 冯震 蔡树军 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期940-943,共4页

采用在75 mm 4H-SiC半绝缘衬底上实现的国产SiC MESFET外延材料进行器件研制,在该器件的具体研制工艺中利用感应耦合等离子体干法腐蚀,牺牲层氧化等工艺技术,研制出2 GHz工作频率下连续波输出功率大于10 W、功率增益大于9 dB、功率附加... 采用在75 mm 4H-SiC半绝缘衬底上实现的国产SiC MESFET外延材料进行器件研制,在该器件的具体研制工艺中利用感应耦合等离子体干法腐蚀,牺牲层氧化等工艺技术,研制出2 GHz工作频率下连续波输出功率大于10 W、功率增益大于9 dB、功率附加效率不低于35%的MESFET功率样管,该器件的特征频率达6.7 GHz,最高振荡频率达25 GHz。对芯片加工工艺和器件的测试技术进行了分析,给出了相应的工艺和测试结果。 展开更多

关键词 碳化硅 微波 功率器件 金属-半导体场效应晶体管

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SiC MESFET工艺技术研究与器件研制 被引量：9

14

作者 商庆杰 潘宏菽 +4 位作者 陈昊 霍玉柱 杨霏 默江辉 冯震 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期549-552,共4页

针对SiC衬底缺陷密度相对较高的问题,研究了消除或减弱其影响的工艺技术并进行了器件研制。通过优化刻蚀条件获得了粗糙度为2.07nm的刻蚀表面;牺牲氧化技术去除刻蚀带来的表面损伤层,湿氧加干氧的氧化方式生长的SiO2钝化膜既有足够的厚... 针对SiC衬底缺陷密度相对较高的问题,研究了消除或减弱其影响的工艺技术并进行了器件研制。通过优化刻蚀条件获得了粗糙度为2.07nm的刻蚀表面;牺牲氧化技术去除刻蚀带来的表面损伤层,湿氧加干氧的氧化方式生长的SiO2钝化膜既有足够的厚度又保证了致密性良好的界面,减小了表面态对栅特性和沟道区的影响,获得了理想因子为1.17,势垒高度为0.72eV的良好的肖特基特性;等平面工艺有效屏蔽了衬底缺陷对电极互连引线的影响,减小了反向截止漏电流,使器件在1mA下击穿电压达到了65V,40V下反向漏电流为20μA。为了提高器件成品率,避免或减小衬底缺陷深能级对沟道电流的影响,使用该工艺制备的小栅宽SiC MESFET具有195mA/mm的饱和电流密度,-15V的夹断电压。初步测试该器件有一定的微波特性,2GHz下测试其最大输出功率为30dBm,增益大于5dB。 展开更多

关键词 碳化硅 金属-半导体场效应晶体管 牺牲氧化 干法刻蚀 等平面工艺

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新一代SiC功率MOSFET器件研究进展 被引量：15

15

作者 柏松 李士颜 +5 位作者 费晨曦 刘强 金晓行 郝凤斌 黄润华 杨勇 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第11期2122-2127,共6页

自2017年报道SiC(碳化硅)功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)技术进展以来,针对器件比导通电阻(RON,SP)高等问题不断优化器件结构设计,本课题组改进关键加工工艺,使1200 V SiC MOSFET的RON,SP从8 mΩ·cm^2降低到4.8 mΩ
... 自2017年报道SiC(碳化硅)功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)技术进展以来,针对器件比导通电阻(RON,SP)高等问题不断优化器件结构设计,本课题组改进关键加工工艺,使1200 V SiC MOSFET的RON,SP从8 mΩ·cm^2降低到4.8 mΩ·cm^2。与此同时,本课题组采用新一代SiC MOSFET设计和工艺技术研制出6.5 kV、10 kV以及15 kV等高压低导通电阻SiC MOSFET,其中10 kV和15 kV器件的比导通电阻分别为144 mΩ·cm^2和204 mΩ·cm^2,接近单极型SiC器件的理论极限。 展开更多

关键词 碳化硅 功率 金属-氧化物半导体场效应晶体管 高压 比导通电阻

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漏极注入HPM诱发的nMOSFET热电损伤机理 被引量：4

16

作者 范菊平 游海龙 贾新章 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期724-728,共5页

研究了nMOSFET漏极注入HPM诱发的器件热电损伤机理。建立了nMOSFET在HPM作用下的二维电热模型,获得了器件内部电场、电流密度以及温度对HPM作用的响应规律,分析了源-衬底PN结、漏-衬底PN结附近器件内部温度分布随HPM作用时间的变化关系... 研究了nMOSFET漏极注入HPM诱发的器件热电损伤机理。建立了nMOSFET在HPM作用下的二维电热模型,获得了器件内部电场、电流密度以及温度对HPM作用的响应规律,分析了源-衬底PN结、漏-衬底PN结附近器件内部温度分布随HPM作用时间的变化关系。结果表明nMOSFET器件漏极注入HPM时,器件内部峰值温度出现在漏端PN结附近,且具有累积效应。当温度达到硅材料硅熔点,器件内部漏端PN结表面附近形成熔丝,器件损毁。该机理分析得到的器件特性变化与器件HPM损伤实验的测试结果相吻合,验证了文中描述的器件损伤机理。 展开更多

关键词 金属-氧化物-半导体场效应晶体管 高功率微波 热电损伤 熔丝

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一种电力电子变换器功率MOSFET阈值电压在线监测方法 被引量：7

17

作者 任磊 龚春英 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第15期3627-3634,共8页

功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的健康监测技术对于保障电力电子装置的可靠性具有重要意义。对于功率MOSFET来说,阈值电压发生偏移是其门极氧化物发生衰退或其结温发生变化的重要标志,因而实现阈值电压的实时在线监测具有... 功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的健康监测技术对于保障电力电子装置的可靠性具有重要意义。对于功率MOSFET来说,阈值电压发生偏移是其门极氧化物发生衰退或其结温发生变化的重要标志,因而实现阈值电压的实时在线监测具有重要意义。传统的阈值电压监测,需要同时监测功率MOSFET的栅源极电压以及漏极电流。监测漏极电流时,电流测量量程需要设置得足够宽以覆盖电路的正常工作电流范围,否则会导致监测开启电流波形时发生畸变。但是,若量程设置得足够宽,这又会导致量化误差的增大,以至于无法精确监测开启电流。该文利用电力电子电路中的寄生电感,提出了一种简单易实现的阈值电压在线监测方法,该方法无需电流传感器,能够实现对阈值电压的在线精确跟踪。最后,仿真和实验结果验证了所提测量方法的有效性。 展开更多

关键词 状态监测 功率金属-氧化物半导体场效应晶体管 阈值电压 结温 在线监测

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空间磁场环境模拟线圈驱动恒流源设计 被引量：2

18

作者 张鹏飞 齐铂金 +1 位作者 郑敏信 张伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1102-1107,共6页

针对空间磁场环境模拟线圈磁感应强度0～20 Gs连续可调,磁场稳定度优于1%的要求,采用前级电压源与后级电流源串联的主电路拓扑结构,结合电压双闭环控制和电流闭环负反馈控制的方法,实现了稳定的电流输出,减小了功率金属-氧化物半导体场... 针对空间磁场环境模拟线圈磁感应强度0～20 Gs连续可调,磁场稳定度优于1%的要求,采用前级电压源与后级电流源串联的主电路拓扑结构,结合电压双闭环控制和电流闭环负反馈控制的方法,实现了稳定的电流输出,减小了功率金属-氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的功耗,提高了恒流源的效率.测试结果表明：恒流源输出电流0～10 A连续可调,霍姆赫兹线圈中心磁感应强度能达到20 Gs的设计要求,电流稳定度优于0.1%,磁场稳定度优于1%. 展开更多

关键词 霍姆赫兹线圈 恒流源 功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 比例积分微分(PID)控制 磁感应强度

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SiC MESFET工艺在片检测技术 被引量：1

19

作者 商庆杰 潘宏菽 +3 位作者 陈昊 李亮 杨霏 霍玉柱 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1095-1099,共5页

介绍了SiC MESFET芯片加工工艺中的主要在片检测技术,包括芯片表面情况判定、干法刻蚀的监测、等平面工艺的辅助测试、欧姆接触比接触电阻值的测试以及各种中间测试技术。芯片表面情况判定主要通过显微镜观察表面形貌、原子力显微镜测... 介绍了SiC MESFET芯片加工工艺中的主要在片检测技术,包括芯片表面情况判定、干法刻蚀的监测、等平面工艺的辅助测试、欧姆接触比接触电阻值的测试以及各种中间测试技术。芯片表面情况判定主要通过显微镜观察表面形貌、原子力显微镜测表面均匀性以及扫描电镜观察形貌以及组分分析。干法刻蚀的监测主要通过台阶仪结合椭偏仪实现,即保证了干法刻蚀按预想的深度刻蚀也验证了材料结构的参数。通过TLM图形测试的比接触电阻值可以确保良好的欧姆接触,减小器件的串联电阻,提高器件的电流处理能力,为实现高功率输出奠定基础。通过台阶仪测量和显微镜观察实现的等平面工艺大大提高了器件的性能,微波功率提高30%左右,增益提高1.5 dB以上,功率附加效率提高接近10%。 展开更多

关键词 碳化硅 金属-半导体场效应晶体管 检测 干法刻蚀 比接触电阻率

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提高SiC MESFET功率增益的研究 被引量：3

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作者 娄辰 潘宏菽 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期333-336,共4页

在高纯半绝缘衬底上采用国产的外延技术和自己开发的器件设计及工艺技术,研制出在S波段连续波输出功率大于10 W、功率增益大于9 dB、功率附加效率不低于35%的性能样管,比研制初期的3～5 dB的功率增益得到了较大幅度的提高,初步显现了Si... 在高纯半绝缘衬底上采用国产的外延技术和自己开发的器件设计及工艺技术,研制出在S波段连续波输出功率大于10 W、功率增益大于9 dB、功率附加效率不低于35%的性能样管,比研制初期的3～5 dB的功率增益得到了较大幅度的提高,初步显现了SiC器件在S波段连续波大功率、高增益方面的优势。采用亚微米光刻和低欧姆接触形成及减小附加寄生参量,使器件在更大功率输出的情况下,功率增益和功率附加效率得到了明显提升,证明采取的措施是有效的。 展开更多

关键词 碳化硅 微波 功率器件 金属-半导体场效应晶体管 半绝缘衬底

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