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高精度固态调制器绝缘栅双极晶体管驱动电路 被引量:1
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作者 石秀倩 何大勇 +3 位作者 李飞 甘楠 牟雅洁 李京祎 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期120-128,共9页
加法器式固态调制器是一种使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)控制储能电容放电来产生脉冲高压的装置,相比传输线型调制器,具有模块化、稳定性好、寿命长等优势。但IGBT的正常工作需要利用栅极驱动电路将控制信号进行放大才能实现,驱动电路的... 加法器式固态调制器是一种使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)控制储能电容放电来产生脉冲高压的装置,相比传输线型调制器,具有模块化、稳定性好、寿命长等优势。但IGBT的正常工作需要利用栅极驱动电路将控制信号进行放大才能实现,驱动电路的性能直接影响IGBT的开关特性,最终影响脉冲电压质量,尤其是驱动电路的导通抖动指标,这是影响脉冲电压精度的关键因素之一。根据加法器式固态调制器中IGBT的工作特性,以提高脉冲电压精度为目标,对驱动电路进行研究。分析了开关抖动对输出电压精度的影响,介绍了设计原理,研制了驱动电路板,并利用放电模块对其工作性能进行了实验测试。测试结果表明,该款驱动电路的导通抖动为300 ps,相比1 ns的商用驱动电路抖动压缩至1/3,在1 kV充电电压下,放电模块在0.5Ω的负载上放电,形成上升时间为500 ns、导通抖动峰、峰值在5 ns以下的脉冲电压,当发生退饱和故障时,驱动电路能够在4μs时间内关断IGBT,该款驱动电路满足高精度固态调制器的工作要求。 展开更多
关键词 固态调制器 脉冲电压精度 绝缘栅晶体管 驱动电路 导通抖动
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不同温度辐照下栅控双极晶体管的总剂量效应参数退化研究 被引量:1
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作者 相传峰 李小龙 +11 位作者 陆妩 王信 刘默寒 于新 蔡娇 张瑞勤 何承发 荀明珠 刘海涛 张巍 于刚 郭旗 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2183-2190,共8页
本文选用特殊测试结构的栅控横向PNP(gated lateral PNP,GLPNP)双极晶体管为研究对象,在不同辐照温度下,得到了温度和剂量对GLPNP双极晶体管辐射损伤的响应机制。试验结果表明,温度和剂量是影响界面陷阱电荷生成和退火动态平衡的关键因... 本文选用特殊测试结构的栅控横向PNP(gated lateral PNP,GLPNP)双极晶体管为研究对象,在不同辐照温度下,得到了温度和剂量对GLPNP双极晶体管辐射损伤的响应机制。试验结果表明,温度和剂量是影响界面陷阱电荷生成和退火动态平衡的关键因素。在低剂量阶段,高温辐照会导致GLPNP双极晶体管辐射损伤加快,在高剂量阶段,适当降低温度会促进界面陷阱电荷的生长。 展开更多
关键词 温度效应 总剂量效应 界面陷阱电荷 glpnp双极晶体管
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绝缘栅双极晶体管固体开关技术研究 被引量:19
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作者 甘孔银 汤宝寅 +4 位作者 王小峰 王浪平 王松雁 朱剑豪 武洪臣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期954-956,共3页
 采用二只1.2kV,75A的绝缘栅双极晶体管(IGBT)串联,对用于加速器的IGBT固体开关技术进行了研究;通过采取动态电压和静态电压平衡措施来解决IGBT串联中的瞬态电压平衡问题。在不同工作条件下,串联IGBT开关工作性能稳定,重复性好。在纯...  采用二只1.2kV,75A的绝缘栅双极晶体管(IGBT)串联,对用于加速器的IGBT固体开关技术进行了研究;通过采取动态电压和静态电压平衡措施来解决IGBT串联中的瞬态电压平衡问题。在不同工作条件下,串联IGBT开关工作性能稳定,重复性好。在纯阻性负载上得到了上升时间约300ns、下降时间约1 64μs、峰值电压1.8kV的输出。 展开更多
关键词 串联 IGBT 固体开关 绝缘栅晶体管 加速器 瞬态电压平衡
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10kV绝缘栅双极型晶体管固体开关的研制 被引量:12
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作者 甘孔银 汤宝寅 +5 位作者 王浪平 王小峰 王松雁 卢和平 黎明 朱剑豪 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1033-1036,共4页
 采用8只IXLF19N250A绝缘栅双极型晶体管串联研制成功了10kV固体开关。试验表明:该固体开关最高输出电压为14kV,最高输出脉冲电流为20A、输出脉冲宽度可在2112μs之间以1μs步长变化,脉冲重复频率范围为1Hz4kHz,短时间可以工作到8.6kHz。
关键词 绝缘栅晶体管 固体开关 串联
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绝缘栅双极型晶体管失效机理与寿命预测模型分析 被引量:38
5
作者 陈明 胡安 刘宾礼 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期65-71,共7页
针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的主要失效机理,特别是键合引线失效过程,采用高速红外热成像仪对键合引线失效过程的结温温度场分布实时探测试验,同时对IGBT模块电气与传热特性进行监控,发现IGBT在高结温与高温度梯度时主要的失效形式是... 针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的主要失效机理,特别是键合引线失效过程,采用高速红外热成像仪对键合引线失效过程的结温温度场分布实时探测试验,同时对IGBT模块电气与传热特性进行监控,发现IGBT在高结温与高温度梯度时主要的失效形式是键合引线翘曲与熔化,在外部特性上表现为集射极压降值增大,而热阻基本不变.提出了提高器件可靠性、延长使用寿命的方法.在加速寿命试验原理的基础上,通过开展高温下的功率循环测试,并对试验数据进行拟合,得到了加入电流等级和最高工作结温的改进寿命预测模型.通过试验数据误差分析对比,发现该模型精度较原有模型在不同测试条件下均有提高,适用范围从80 K拓宽到100K. 展开更多
关键词 绝缘栅晶体管 失效机理 寿命预测模型 键合引线
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绝缘栅双极型晶体管脉冲工作时结温特性及温度分布研究 被引量:11
6
作者 陈明 胡安 +1 位作者 唐勇 汪波 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期70-76,共7页
建立了电热耦合和损耗热场耦合计算模型,采用该模型,获得了相同外部条件下的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)芯片结温波动特性及温度分布特征,完成了使用红外热成像实时探测短时脉冲工作方式下IGBT芯片表面温度波动及分布特性的预测.探测结果... 建立了电热耦合和损耗热场耦合计算模型,采用该模型,获得了相同外部条件下的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)芯片结温波动特性及温度分布特征,完成了使用红外热成像实时探测短时脉冲工作方式下IGBT芯片表面温度波动及分布特性的预测.探测结果表明,在一定散热条件和占空比不大的情况时,短时脉冲间歇等非周期瞬态工作方式下芯片表面温度快速上升之后,进入一个缓慢的上升周期,实验也表明,在特殊工作场合时可突破器件手册推荐使用的最大电流值.利用建立的热分析模型,还可以实现对不同工作方式下器件结壳温差和结温波动幅度的预测. 展开更多
关键词 绝缘栅晶体管 短时脉冲 结温特性 温度分布 电热耦合
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不同偏置条件下NPN双极晶体管的电离辐照效应 被引量:8
7
作者 费武雄 陆妩 +9 位作者 任迪远 郑玉展 王义元 陈睿 王志宽 杨永晖 李茂顺 兰博 崔江维 赵云 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期217-222,共6页
对NPN双极晶体管进行了不同剂量率、不同偏置条件下的电离辐射实验。研究结果表明:同一剂量率辐照时,无论是低剂量率还是高剂量率,辐照损伤均是基-射结反向偏置时最大,零偏置次之,正偏置最小。NPN双极晶体管在3种偏置下均可观察到明显... 对NPN双极晶体管进行了不同剂量率、不同偏置条件下的电离辐射实验。研究结果表明:同一剂量率辐照时,无论是低剂量率还是高剂量率,辐照损伤均是基-射结反向偏置时最大,零偏置次之,正偏置最小。NPN双极晶体管在3种偏置下均可观察到明显的低剂量率辐照损伤增强(ELDRS)效应,且偏置条件对ELDRS效应很明显,表现为基-射结正向偏置ELDRS效应最为显著,零偏次之,反向偏置最次。对出现这一实验结果的机理进行了探讨。 展开更多
关键词 NPN晶体管 60Coγ辐照 偏置 低剂量率辐照损伤增强
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变温辐照加速评估方法在不同工艺的NPN双极晶体管上的应用 被引量:8
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作者 费武雄 陆妩 +9 位作者 任迪远 郑玉展 王义元 陈睿 李茂顺 兰博 崔江维 赵云 王志宽 杨永晖 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1493-1497,共5页
对6种不同工艺的NPN双极晶体管进行了高、低剂量率及变温辐照的^(60)Coγ辐照实验。结果显示,6种工艺的NPN双极晶体管均有显著的低剂量率辐照损伤增强效应。而变温辐照损伤不仅明显高于室温高剂量率的辐照损伤,且能很好地模拟并保守地... 对6种不同工艺的NPN双极晶体管进行了高、低剂量率及变温辐照的^(60)Coγ辐照实验。结果显示,6种工艺的NPN双极晶体管均有显著的低剂量率辐照损伤增强效应。而变温辐照损伤不仅明显高于室温高剂量率的辐照损伤,且能很好地模拟并保守地评估不同工艺的NPN双极晶体管低剂量率的辐照损伤。对实验现象的机理进行了分析。 展开更多
关键词 NPN晶体管 ~60Coγ辐照 低剂量率辐照损伤增强 变温辐照 加速评估方法
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不同基区掺杂浓度NPN双极晶体管电离辐照效应 被引量:5
9
作者 席善斌 陆妩 +6 位作者 郑玉展 许发月 周东 李明 王飞 王志宽 杨永晖 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第B09期533-537,共5页
对相同工艺制作但基区掺杂浓度不同的国产NPN双极晶体管,在不同剂量率条件下进行60Coγ辐照效应和退火特性研究。结果显示,晶体管基区掺杂浓度不同,对高、低剂量率的辐照响应也不相同,低基区掺杂浓度的晶体管辐照损伤明显高于高基区掺... 对相同工艺制作但基区掺杂浓度不同的国产NPN双极晶体管,在不同剂量率条件下进行60Coγ辐照效应和退火特性研究。结果显示,晶体管基区掺杂浓度不同,对高、低剂量率的辐照响应也不相同,低基区掺杂浓度的晶体管辐照损伤明显高于高基区掺杂浓度的晶体管。 展开更多
关键词 NPN晶体管 60Co Γ辐照 基区掺杂浓度 低剂量率辐照损伤增强效应
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绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动及保护电路的研究 被引量:12
10
作者 郝润科 杨一波 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2004年第3期283-285,共3页
介绍了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的电气特性和对栅极驱动的要求,结合IGBT模块的电气特性对IGBT驱动电路和保护电路的设计进行了分析和讨论,并给出了一些典型电路以供大家参考.
关键词 绝缘栅晶体管 驱动 保护
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绝缘栅双极型晶体管的研究进展 被引量:7
11
作者 张金平 李泽宏 +2 位作者 任敏 陈万军 张波 《中国电子科学研究院学报》 2014年第2期111-119,共9页
作为一种新型的功率半导体器件,绝缘栅双极型晶体管(IGBT)以其优越的性能,成为中高功率电力电子领域的主流功率开关器件,被广泛应用于智能电网、新能源、高速铁路、工业控制、汽车电子、家电产品、消费电子等领域。概述了IGBT的演变历... 作为一种新型的功率半导体器件,绝缘栅双极型晶体管(IGBT)以其优越的性能,成为中高功率电力电子领域的主流功率开关器件,被广泛应用于智能电网、新能源、高速铁路、工业控制、汽车电子、家电产品、消费电子等领域。概述了IGBT的演变历程以及主要技术发展,同时对我国IGBT的发展现状进行了分析。 展开更多
关键词 功率半导体器件 绝缘栅晶体管 研究进展
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1.2~1.4GHz370W硅双极型晶体管研制 被引量:3
12
作者 刘洪军 王建浩 +5 位作者 丁晓明 高群 冯忠 庸安明 严德圣 蒋幼泉 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期124-128,共5页
通过进一步优化芯片设计与工艺设计,研制出L波段370W硅双极型功率晶体管。该器件在42V工作电压下,脉宽150μs,占空比10%,频率1.2~1.4GHz全带内,输出功率可达370W以上,增益达8.7dB,效率大于55%,具有良好的抗失配性能。
关键词 晶体管 L波段 脉冲功率管
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一种高性能的低温硅双极晶体管 被引量:1
13
作者 郭维廉 郑云光 +1 位作者 李树荣 张咏梅 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第8期30-35,共6页
本文设计并研制出在液氮温度(77K)下,hFE≈300;在10K下,hFE=21.7的高性能硅双极晶体管,此值优于文献报导的水平[7].测量了该器件在77K的IC,IB-VBE特性和hFE-1/T特性,并对这些曲线的... 本文设计并研制出在液氮温度(77K)下,hFE≈300;在10K下,hFE=21.7的高性能硅双极晶体管,此值优于文献报导的水平[7].测量了该器件在77K的IC,IB-VBE特性和hFE-1/T特性,并对这些曲线的解释进行了新的理论探讨。 展开更多
关键词 低温 晶体管 晶体管
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77K多晶硅发射区双极型晶体管 被引量:3
14
作者 郑茳 王曙 +3 位作者 王燕 吴金 魏同立 童勤义 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第8期23-28,共6页
本文介绍了适于77K工作的多晶硅发射区双极型晶体管,给出了在不同工作电流条件下的电流增益的温度模型。结果表明在小电流条件下电流增益随温度下降而下降得更为剧烈,并且讨论了在不同注入情况下,浅能级杂质的陷阱作用对截止频率的影响。
关键词 77K 晶体管 发射区
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硅双极晶体管直流特性低温效应的研究 被引量:2
15
作者 郑茳 王曙 +3 位作者 王燕 吴金 魏同立 童勤义 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 1992年第2期173-179,共7页
从理论和实验上研究了硅双极晶体管直流特性的低温效应,建立了不同发射结结深的硅双极晶体管电流增益的温度模型,讨论了不同工作电流下H_(FE)的温度特性,并分析了大电流下基区展宽效应的温度关系。
关键词 低温 晶体管 直流特性
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逆阻型绝缘栅双极晶体管研究进展 被引量:2
16
作者 张广银 沈千行 +3 位作者 张须坤 田晓丽 卢烁今 朱阳军 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期721-729,共9页
逆阻型绝缘栅双极型晶体管(RB-IGBT)是一种新型的IGBT器件,它是将IGBT元胞结构与耐高压的二极管元胞结构集成到同一个芯片上。RB-IGBT相比于传统的IGBT串联一个二极管的模式,具有总通态压降低、成本低、总功耗低和电路结构简单等诸多优... 逆阻型绝缘栅双极型晶体管(RB-IGBT)是一种新型的IGBT器件,它是将IGBT元胞结构与耐高压的二极管元胞结构集成到同一个芯片上。RB-IGBT相比于传统的IGBT串联一个二极管的模式,具有总通态压降低、成本低、总功耗低和电路结构简单等诸多优点。自从被提出以来,RB-IGBT在结构设计和加工工艺方面不断得到改进,其性能不断提升,使得RB-IGBT拥有更为广阔的应用前景。综述了RB-IGBT的发展历程和双向耐压原理,重点阐述了不断改进的RB-IGBT结构和国际上采用的加工工艺。针对热预算、工艺难度和工艺成本等,分析了不同工艺技术的优缺点,重点探讨了工艺的实现方式。对RB-IGBT的发展趋势进行了分析和预测,认为混合隔离技术和漂移区的改进将是下一代RB-IGBT的发展方向。 展开更多
关键词 功率器件 逆阻型绝缘栅晶体管(RB-IGBT) 反向阻断 隔离技术 终端 混合隔离
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电子辐照对开关电源中功率双极晶体管损耗的影响 被引量:1
17
作者 王林 王燕 《电子器件》 CAS 2011年第3期237-241,共5页
功率双极晶体管的损耗是开关电源总损耗中的最多的器件之一,采用10 M eV电子辐照来降低功率双极晶体管的下降延时,以此来降低功率双极晶体管的关断损耗。在一个典型的充电器开关电源中,85 V交流输入电压下,功率双极晶体管总损耗最多降低... 功率双极晶体管的损耗是开关电源总损耗中的最多的器件之一,采用10 M eV电子辐照来降低功率双极晶体管的下降延时,以此来降低功率双极晶体管的关断损耗。在一个典型的充电器开关电源中,85 V交流输入电压下,功率双极晶体管总损耗最多降低了42%,系统效率提高了2.1%。 展开更多
关键词 开关电源 电子辐照 功率晶体管 开关晶体管 关断损耗
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低温硅双极晶体管电流增益研究 被引量:1
18
作者 李彦波 薄仕群 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期32-36,共5页
着重分析了多晶硅发射极对提高电流增益的作用和低温下集电区中性杂质碰撞电离引起的电流倍增效应。导出多晶硅发射极晶体管电流增益的表达式,很好地解释了实验结果。
关键词 晶体管 电流倍增 多晶硅发射
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绝缘栅双极晶体管串联应用中暂态均压特性 被引量:1
19
作者 徐旭哲 严萍 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期186-190,共5页
采用金属球隙放电的方式模拟了负载短路时的暂态过程。通过引线自感公式计算法和电路状态分析法估算脉冲放电回路的杂散电感数值,并采用传统RCD均压网络的绝缘栅双极晶体管串联链进行各元件参数差异下的蒙特卡罗仿真分析,发现影响串联... 采用金属球隙放电的方式模拟了负载短路时的暂态过程。通过引线自感公式计算法和电路状态分析法估算脉冲放电回路的杂散电感数值,并采用传统RCD均压网络的绝缘栅双极晶体管串联链进行各元件参数差异下的蒙特卡罗仿真分析,发现影响串联链暂态均压特性的关键元件是栅极稳压二极管和动态均压电容。因此为了提高这类拓扑结构的串联链的可靠性,在筛选元件时要尤其注意栅极稳压二极管的限幅保持一致。 展开更多
关键词 绝缘栅晶体管串联 暂态均压 SABER仿真 蒙特卡罗分析
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辐照对SOI NMOS寄生双极晶体管的影响。
20
作者 赵洪辰 海潮和 +1 位作者 韩郑生 钱鹤 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期304-306,共3页
在埋氧化层厚度不同的SIMOX衬底上制备了H型栅结构器件。经过总剂量辐照后,器件的正栅亚阈值特性无明显变化,背栅亚阈值特性发生平移,但均未发生漏电,说明其抗辐照性能超过1E6rad(Si)。辐照后器件的寄生双极晶体管增益有所增大,并且与... 在埋氧化层厚度不同的SIMOX衬底上制备了H型栅结构器件。经过总剂量辐照后,器件的正栅亚阈值特性无明显变化,背栅亚阈值特性发生平移,但均未发生漏电,说明其抗辐照性能超过1E6rad(Si)。辐照后器件的寄生双极晶体管增益有所增大,并且与背栅阈值电压的变化趋势相似,可能是由于埋氧化层中的正电荷积累使体区电位升高,提高了发射极的发射效率。 展开更多
关键词 总剂量辐照 寄生晶体管 绝缘体上硅
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