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采用T型栅结构的高性能Ga2O3 MOSFET
1
作者
马灵
吕元杰
+2 位作者
刘宏宇
蔡树军
冯志红
《半导体技术》
CAS
北大核心
2020年第6期444-448,共5页
基于n型β-Ga2O3制备了具有T型栅结构的高性能Ga2O3金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在Fe掺杂的半绝缘β-Ga2O3衬底上同质外延生长200 nm厚的Si掺杂n型β-Ga2O3沟道层,掺杂浓度为5×10^17 ...
基于n型β-Ga2O3制备了具有T型栅结构的高性能Ga2O3金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在Fe掺杂的半绝缘β-Ga2O3衬底上同质外延生长200 nm厚的Si掺杂n型β-Ga2O3沟道层,掺杂浓度为5×10^17 cm^-3。器件采用栅长为1μm的T型栅结构,栅源间距为2μm,栅漏间距为18μm;采用原子层沉积(ALD)法生长的高介电常数氧化铪(HfO2)作为栅介质。研制的器件漏源饱和电流密度达到115.8 mA/mm,比导通电阻为52.82 mΩ·cm^2。T型栅结构有效抑制了Ga2O3沟道中的峰值电场强度,提升了器件的耐压特性;而高介电常数的HfO2介质有效降低了器件的漏电流,器件的击穿电压达到1953 V,开关比高达109,器件功率品质因子为77.2 MV/cm^2。
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关键词
氧化
镓(Ga2O3)
金属
氧化物
半导体
场效应
晶体管
(MOSFET)
T
型
栅
击穿电压
功率品质因子
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职称材料
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。
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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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职称材料
编者按
3
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2015年第9期1-16,28,共17页
20世纪80年代开始,半导体功率器件获得了突飞猛进的发展,继双极晶体管BJT（亦称GTR）刷新了之前的晶闸管SCR之后,金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、绝缘栅双极型晶体管IGBT等快速功率开关器件又相继登场,而后又出现了具有强功率输...
20世纪80年代开始,半导体功率器件获得了突飞猛进的发展,继双极晶体管BJT（亦称GTR）刷新了之前的晶闸管SCR之后,金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、绝缘栅双极型晶体管IGBT等快速功率开关器件又相继登场,而后又出现了具有强功率输出能力的门极可关断晶闸管GTO、集成门极换相晶闸管IGCT乃至静电感应晶体管SIT、静电感应晶闸管SITH。半导体功率器件的快速发展推动了电力电子变换技术及其产业应用领域的迅速壮大,如今,生产、生活、医疗卫生、交通运输、
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关键词
金属
氧化物
半导体
场效应
晶体管
门极可关断晶闸管
半导体
功率器件
绝缘
栅
双极
型
晶体管
静电感应
晶体管
静电感应晶闸管
编者
MOSFET
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职称材料
题名
采用T型栅结构的高性能Ga2O3 MOSFET
1
作者
马灵
吕元杰
刘宏宇
蔡树军
冯志红
机构
中国电子科技集团公司第十三研究所
专用集成电路重点实验室
出处
《半导体技术》
CAS
北大核心
2020年第6期444-448,共5页
基金
河北省优秀青年基金项目(F2019516004)。
文摘
基于n型β-Ga2O3制备了具有T型栅结构的高性能Ga2O3金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在Fe掺杂的半绝缘β-Ga2O3衬底上同质外延生长200 nm厚的Si掺杂n型β-Ga2O3沟道层,掺杂浓度为5×10^17 cm^-3。器件采用栅长为1μm的T型栅结构,栅源间距为2μm,栅漏间距为18μm;采用原子层沉积(ALD)法生长的高介电常数氧化铪(HfO2)作为栅介质。研制的器件漏源饱和电流密度达到115.8 mA/mm,比导通电阻为52.82 mΩ·cm^2。T型栅结构有效抑制了Ga2O3沟道中的峰值电场强度,提升了器件的耐压特性;而高介电常数的HfO2介质有效降低了器件的漏电流,器件的击穿电压达到1953 V,开关比高达109,器件功率品质因子为77.2 MV/cm^2。
关键词
氧化
镓(Ga2O3)
金属
氧化物
半导体
场效应
晶体管
(MOSFET)
T
型
栅
击穿电压
功率品质因子
Keywords
gallium oxide(Ga2O3)
metal-oxide-semiconductor filed-effect transistor(MOSFET)
T-sha
p
ed gate
breakdown voltage
p
ower figure of merit
分类号
TN386 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
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
机构
北京科技大学机械工程学院
清华大学汽车安全与节能国家重点实验室
出处
《汽车安全与节能学报》
CAS
CSCD
2017年第1期79-86,共8页
基金
国家科技支掌计划项目(2015BAG06B01)
汽车安全与节能国家重点实验室开放基金(KF14132)
文摘
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。
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
Keywords
fuel cell vehicles
DC-DC converter
interleaved dual Boost circuit
SiC MOSFET（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）
Si IGBT（insulated gate bi
p
olar transistor）
circuit loss
分类号
TM131.3 [电气工程—电工理论与新技术]
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职称材料
题名
编者按
3
出处
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2015年第9期1-16,28,共17页
文摘
20世纪80年代开始,半导体功率器件获得了突飞猛进的发展,继双极晶体管BJT（亦称GTR）刷新了之前的晶闸管SCR之后,金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、绝缘栅双极型晶体管IGBT等快速功率开关器件又相继登场,而后又出现了具有强功率输出能力的门极可关断晶闸管GTO、集成门极换相晶闸管IGCT乃至静电感应晶体管SIT、静电感应晶闸管SITH。半导体功率器件的快速发展推动了电力电子变换技术及其产业应用领域的迅速壮大,如今,生产、生活、医疗卫生、交通运输、
关键词
金属
氧化物
半导体
场效应
晶体管
门极可关断晶闸管
半导体
功率器件
绝缘
栅
双极
型
晶体管
静电感应
晶体管
静电感应晶闸管
编者
MOSFET
分类号
TN34 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
采用T型栅结构的高性能Ga2O3 MOSFET
马灵
吕元杰
刘宏宇
蔡树军
冯志红
《半导体技术》
CAS
北大核心
2020
0
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职称材料
2
基于SiC和Si器件的燃料电池汽车DC-DC变换器的性能
周晓敏
马后成
高大威
《汽车安全与节能学报》
CAS
CSCD
2017
3
在线阅读
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职称材料
3
编者按
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2015
0
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职称材料
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