大功率射频Si-VDMOS功率晶体管研制

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作者 刘洪军 王琪 +2 位作者 赵杨杨 王佃利 杨勇 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第5期70-74,共5页

介绍了大功率射频硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管(Si-VDMOS)的研制结果,采用栅分离降低反馈电容技术、多子胞降低源极电感技术等,从芯片原理着手,比较分析两种芯片结构设计对反馈电容的影响,以及两种布局引线对源极电感的影响,并... 介绍了大功率射频硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管(Si-VDMOS)的研制结果,采用栅分离降低反馈电容技术、多子胞降低源极电感技术等,从芯片原理着手,比较分析两种芯片结构设计对反馈电容的影响,以及两种布局引线对源极电感的影响,并研制出了百瓦级以上大功率射频Si-VDMOS功率晶体管系列产品。产品主要性能如下:在工作电压28 V及连续波下,采用8胞合成时,225 MHz输出功率达200 W以上,500 MHz输出功率达150 W以上;进一步增加子胞数量,采用12胞合成时,225 MHz输出功率达300 W以上,同时具备良好的增益及效率特性,与国外大功率射频Si-VDMOS功率晶体管的产品参数相比,达到了同类产品水平。 展开更多

关键词 大功率 硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管 射频功率晶体管 反馈电容 源极电感

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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

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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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先进工艺对MOS器件总剂量辐射效应的影响 被引量：4

3

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：9

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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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4H-SiC MESFET高频小信号特性的模拟与分析 被引量：3

5

作者 王雷 张义门 +1 位作者 张玉明 盛立志 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期825-828,共4页

建立了4H SiCMESFETs的模型,运用二维器件模拟软件MEDICI对4H SiCMESFETs的高频小信号特性进行了研究.利用正弦稳态分析的方法对4H SiCMESFETs的高频小信号特性进行了模拟,模拟结果与实验数值比较表明在特征频率fT以内得到了较为满意的... 建立了4H SiCMESFETs的模型,运用二维器件模拟软件MEDICI对4H SiCMESFETs的高频小信号特性进行了研究.利用正弦稳态分析的方法对4H SiCMESFETs的高频小信号特性进行了模拟,模拟结果与实验数值比较表明在特征频率fT以内得到了较为满意的结果.分析了不同的栅长、栅漏间距、不同的沟道掺杂以及温度变化对SiCMESFET特征频率fT的影响. 展开更多

关键词 4H-SIC 金属-半导体场效应晶体管 高频小信号 特征频率

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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：6

6

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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利用背面Ar^+轰击改善n-MOSFET饱和区特性

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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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4H-SiC MESFET直流I-V特性解析模型 被引量：1

8

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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40nm狗骨结构对n-MOSFET的性能影响

9

作者 王磊 周建伟 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期203-206,共4页

设计了一组测试结构用来探讨狗骨(dogbone)结构有源区对n-MOSFET性能的影响因素。测试结构和测量数据基于40 nm工艺技术,通过改变狗骨结构有源区的通孔区域到栅极之间的长度(S)来分析对NMOS器件参数如漏端饱和电流、阈值电压和漏电流的... 设计了一组测试结构用来探讨狗骨(dogbone)结构有源区对n-MOSFET性能的影响因素。测试结构和测量数据基于40 nm工艺技术,通过改变狗骨结构有源区的通孔区域到栅极之间的长度(S)来分析对NMOS器件参数如漏端饱和电流、阈值电压和漏电流的影响。实验表明,随着长度S从0.07μm增加到5.02μm,漏端饱和电流和漏电流均先上升后下降,而阈值电压呈单调下降变化趋势。漏端饱和电流和漏电流的趋势表明,狗骨结构有源区主要受到两个因素影响,即沿沟道长度方向的STI应力效应和源极/漏极电阻效应,而源极/漏极电阻效应对S较大的狗骨结构有源区影响更为显著。 展开更多

关键词 浅沟槽隔离 狗骨结构 源极 漏极电阻 器件性能 金属氧化物半导体场效应晶体管

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γ射线作用下氧化铪基MOS结构总剂量效应研究

10

作者 丁曼 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期114-118,共5页

使用原子层淀积方法得到了7.8nm厚度的HfO2薄膜并通过直接溅射金属铝电极得到了Al/HfO2/SiMOS电容结构,测量得到了HfO2基MOS结构在60Coγ射线辐照前后的电容-电压特性,使用原子力显微镜得到了HfO2薄膜在辐照前后的表面微观形貌,使用X射... 使用原子层淀积方法得到了7.8nm厚度的HfO2薄膜并通过直接溅射金属铝电极得到了Al/HfO2/SiMOS电容结构,测量得到了HfO2基MOS结构在60Coγ射线辐照前后的电容-电压特性,使用原子力显微镜得到了HfO2薄膜在辐照前后的表面微观形貌,使用X射线光电子能谱方法测量得到了HfO2薄膜在辐照前后的化学结构变化。研究发现,使用原子层淀积方法制备的HfO2薄膜表面质量较高;γ射线辐照在HfO2栅介质中产生了数量级为1012cm^-2的负的氧化层陷阱电荷;HfO2薄膜符合化学计量比,介质内部主要的缺陷为氧空位且随着辐照剂量的增加而增加,说明辐照在介质中引入了陷阱从而导致MOS结构性能的退化。 展开更多

关键词 氧化铪 金属-氧化物-半导体器件 伽马射线 电离总剂量效应

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抑制碳化硅MOSFET阈值电压漂移的驱动电路

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作者 赵柯 蒋华平 +6 位作者 汤磊 钟笑寒 谢宇庭 胡浩伟 肖念磊 黄诣涵 刘立 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第9期50-56,共7页

碳化硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)的阈值电压漂移严重影响了其在应用中的可靠性。针对该问题,文中总结了碳化硅MOSFET阈值电压漂移的特点与现有的理论模型,提出抑制阈... 碳化硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)的阈值电压漂移严重影响了其在应用中的可靠性。针对该问题,文中总结了碳化硅MOSFET阈值电压漂移的特点与现有的理论模型,提出抑制阈值电压漂移的驱动方法与驱动电路。该驱动电路通过引入中间电平的方式,将被控器件关断动态过程与关断稳态后的栅极电压区分开来,以此来达到降低碳化硅MOSFET的阈值电压漂移量的目的,同时还可以保留负栅极关断电压的优势。搭建了实验平台来验证该驱动电路对碳化硅MOSFET阈值电压漂移的抑制效果,结果表明,在文中的实验条件下该驱动电路相比于传统的驱动方式阈值电压漂移量降低了37%。 展开更多

关键词 碳化硅 金属-氧化物-半导体场效应晶体管器件 阈值电压 栅极驱动器

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SiC MESFET工艺技术研究与器件研制 被引量：9

12

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：16

13

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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SiC MOSFET结温监测与控制技术综述 被引量：4

14

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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提高SiC MESFET栅金属平坦性的方法 被引量：2

15

作者 霍玉柱 商庆杰 +1 位作者 杨霏 潘宏菽 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期221-224,共4页

SiC金属-半导体场效应晶体管的工艺研制中,通常需要有源区之间的隔离。现常用刻蚀隔离的方法,但这一方法存在细栅条跨越隔离台阶的问题,若隔离台阶太陡,则栅金属在台阶处连续性较差,易产生电迁徙,器件工作时首先在此处烧毁,使器件失效... SiC金属-半导体场效应晶体管的工艺研制中,通常需要有源区之间的隔离。现常用刻蚀隔离的方法,但这一方法存在细栅条跨越隔离台阶的问题,若隔离台阶太陡,则栅金属在台阶处连续性较差,易产生电迁徙,器件工作时首先在此处烧毁,使器件失效。设计了几种提高栅金属平坦性的方法:通过优化台上掩模层台阶倾斜角以及调整刻蚀ICP,RIE功率可以实现18°左右倾斜台阶;通过"类平坦化"技术可以将绝缘介质淀积到台下区,基本实现无台阶;利用"离子注入隔离"取代"刻蚀隔离"则可以真正实现无台阶。实验验证以上方法可以有效提高栅金属的平坦性。 展开更多

关键词 金属-半导体场效应晶体管 栅金属:平坦性 隔离台阶 电迁徙 离子注入隔离

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HfO_2/TaON叠层栅介质Ge MOS器件制备及电性能研究 被引量：1

16

作者 张雪锋 季红兵 +2 位作者 邱云贞 王志亮 徐静平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1149-1152,共4页

为提高高k/Ge MOS器件的界面质量,减小等效氧化物厚度(EOT),在high-k介质和Ge表面引入薄的TaON界面层。相对于没有界面层的样品,HfO2/TaON叠层栅介质MOSFET表现出低的界面态密度、低的栅极漏电和较好的输出特性。因此利用TaON作为Ge MO... 为提高高k/Ge MOS器件的界面质量,减小等效氧化物厚度(EOT),在high-k介质和Ge表面引入薄的TaON界面层。相对于没有界面层的样品,HfO2/TaON叠层栅介质MOSFET表现出低的界面态密度、低的栅极漏电和较好的输出特性。因此利用TaON作为Ge MOS器件的界面钝化层对于获得小的等效氧化物厚度和高的高k/Ge界面质量有着重要的意义。 展开更多

关键词 锗基p沟场金属-氧化物-半导体场效应晶体管 氮氧钽铪界面层 高介电常数介质 散射 迁移率

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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

17

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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考虑量子化效应的MOSFET栅电容减小模型

18

作者 代月花 陈军宁 +2 位作者 柯导明 吴秀龙 徐超 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期333-337,共5页

基于改进后的三角势阱近似和n型多晶硅的耗尽以及MOSFET的强反型的情况,建立了一个考虑量子效应的栅电容模型.分别对反型层电容和耗尽层电容进行定义、分析和计算,给出了MOSFETs栅电容解析表达式,并与数值模拟结果进行了比较.结果表明... 基于改进后的三角势阱近似和n型多晶硅的耗尽以及MOSFET的强反型的情况,建立了一个考虑量子效应的栅电容模型.分别对反型层电容和耗尽层电容进行定义、分析和计算,给出了MOSFETs栅电容解析表达式,并与数值模拟结果进行了比较.结果表明该模型是基于物理的解析模型,具有相当精度,便于电路模拟与设计. 展开更多

关键词 量子效应 栅电容 反型层电容 耗尽层电容 表面电场 金属-氧化物-半导体场效应管

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降低金属与n型Ge接触电阻方法的研究进展

19

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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一种SiC MOSFET双阈值检测短路保护电路设计与研究

20

作者 谭亚雄 刘元 +1 位作者 张梦洋 郭珺灏 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第21期8544-8554,I0023,共12页

碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管(SiC metaloxide-semiconductor field-effect transistor,SiCMOSFET)功率密度大、短路耐受能力差,因此快速可靠的短路保护电路设计对SiCMOSFET应用尤为重要。传统di/dt检测短路保护电路抗干扰能力... 碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管(SiC metaloxide-semiconductor field-effect transistor,SiCMOSFET)功率密度大、短路耐受能力差,因此快速可靠的短路保护电路设计对SiCMOSFET应用尤为重要。传统di/dt检测短路保护电路抗干扰能力弱、检测灵活性差,且发生负载故障时短路电流峰值高,难以满足SiC MOSFET实际应用中短路保护需求。该文提出一种灵活性高、可靠性强的SiC MOSFET双阈值检测短路保护电路,以消除两种短路电流阈值之间的限制关系;提出RD并联支路及检测支路滤波电感设计,可有效抑制高频杂散信号对检测电路的于扰,降低负载故障短路电流峰值的同时提高了可靠性;最后,设计并研制短路保护电路样机,在电压为300、400、500V的条件下进行实验验证。结果表明,该设计可以实现硬开关故障和负载故障≤200ns的快速保护,负载故障检测速度与传统方法对比提升20%以上;当母线电压为500V,同等条件下负载故障短路电流峰值较传统方法降低了25%。 展开更多

关键词 碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管 短路保护 di/dt检测 短路测试 双阈值检测

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