导读:本文包含了碳化硅场效应晶体管论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:晶体管,碳化硅,效应,栅极,功率,模型,模组。
碳化硅场效应晶体管论文文献综述
王小浩,王俊,江希,彭志高,李宗鉴[1]（2016）在《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管短路特性》一文中研究指出器件的短路能力对整流器及其故障保护具有极其重要的意义。当器件故障运行时,为避免器件损坏,须在最短的时间内将故障予以切除,而此时器件的最大短路运行时间为系统保护装置提供了有力的时间支持。主要研究了碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(Si C MOSFET)在短路条件下的运行能力,以Cree公司的1 200 V/19 A Si C MOSFET为模型,设计了硬件电路,测试其不同电压等级下的短路电流;并在直流电压等级为600 V的条件下,测试了不同栅极电压、不同温度工况下的短路电流。研究结果表明器件的短路峰值电流随着栅极电压的升高而增大,而其短路运行时间却大幅降低;温度对短路运行时间的影响则相对不甚明显;同时还给出了器件在不同工况下的最大短路运行时间Tsc(max)。(本文来源于《电源学报》期刊2016年06期）
潘叁博,刘建民[2]（2013）在《碳化硅结型场效应功率晶体管及其开关特性研究》一文中研究指出碳化硅结型场效应功率晶体管(SiC JFET)是目前较成熟的宽禁带功率半导体,具有良好的电气性能,但是在使用过程中,结型场效应管存在常态下开通的特性与开关时dv/dt对驱动电压影响较大的问题。本文在对器件等效电路进行分析的基础上,从理论上讨论了dv/dt对驱动电压影响,并提出了一种驱动电路。该驱动电路采用电平转化电路及有源吸收电路,实现了控制电路信号与碳化硅器件驱动信号逻辑电平匹配,同时,在高速开关时,能有效地减小容性电流影响对驱动电压的影响,可靠开关SiC器件。最后,给出了驱动信号、驱动电压变化及器件开关过程的实验波形,证明了驱动电路的有效性。(本文来源于《第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集》期刊2013-04-19）
李兴鲁,查祎英,胡冬青[3]（2011）在《1200V增强型碳化硅纵向结型场效应晶体管功率模块》一文中研究指出最近的模块研发工作已经生产出封装在SP1模组中的快速开关,1200V、13mΩ、增强型SiC JFET半桥模块。这些模块由36mm~2 SiC VJFET和23mm~2肖特基管的并联组合而成。在I_D=100A条件下,获得2.7mΩ-cm~2的比导通电阻。开关测试采用了标准的双脉冲感性负载电路,在600V、100 A、温度分别为25℃和150℃的条件下,得到了历史最低的总开关损耗——100A、150℃下为1.25mJ。本文详细介绍测试的开关性能、所采用的栅极驱动电路,以及获得这些结果推荐使用的缓冲器。(本文来源于《电源世界》期刊2011年12期）
Robin,Schrader,Vlad,Bondarenko,David,C.Sheridan,查祎英,胡冬青[4]（2011）在《1200V增强型碳化硅纵向结型场效应晶体管功率模块》一文中研究指出最近的模块研发工作已经生产出封装在SP1模组中的快速开关、1200V、13mΩ、增强型SiC JFET半桥模块。这些模块由36mm~2SiC VJFET和23mm~2肖特基管的并联组合而成。在ID=100A条件下,获得2.7mΩ-cm~2的比导通电阻。开关测试采用了标准的双脉冲感性负载电路,在600 V、100A、温度分别为25℃和150℃的条件下,得到了历史最低的总开关损耗——100A、150℃下为1.25mJ。本报告详细介绍测试对开关性能、所采用的栅极驱动电路,以及获得这些结果推荐使用的缓冲器。(本文来源于《电力电子》期刊2011年04期）
郝夏斐,潘叁博[5]（2011）在《碳化硅功率场效应功率晶体管仿真模型及其驱动研究》一文中研究指出研究碳化硅结型场效应功率晶体管的静、动态性能及仿真模型,针对高速开关时的碳化硅器件开关震荡,提出有效抑制震荡与减小容性电流影响的碳化硅功率晶体管驱动电路。在分析器件半导体物理结构、测量碳化硅器件特性参数的基础上建立器件仿真模型,通过器件开关特性的仿真,分析了电路的驱动电压、开关速度、dv/dt及不同的驱动情况下对驱动电路压降的影响。结果表明,碳化硅结型场效应功率晶体管具有通态电阻低、损耗小、开关速度高的特点,驱动电路能有效地工作于高频状态下,开关震荡小,有利于器件应用在高性能的电力电子装置中。(本文来源于《制造业自动化》期刊2011年08期）
杨林安[6]（2003）在《4H碳化硅射频功率金属半导体场效应晶体管的模型及工艺研究》一文中研究指出碳化硅（SiC）是近十几年来迅速发展起来的宽禁带半导体材料之一。与广泛应用于微波领域的半导体材料GaAs相比，SiC材料具有宽禁带、高击穿电场、高载流子饱和漂移速率、高热导率、高功率密度等等许多优点，随着SiC材料制造工艺的不断改进和制造成本的下降，在高温、大功率、高频、光电子、抗辐照等领域有广阔的应用前景。在微波功率器件中，4H-SiC金属半导体场效应晶体管（MESFET）更引起了人们的广泛重视，目前其应用主要集中于固态相控阵雷达系统、新一代移动通讯基站、超高频广播电视发射系统等领域。对4H-SiC MESFET大信号非线性工作机理的研究大约分为两种方法：一种是二维数值分析方法，其理论较为严谨，但由于对SiC特殊性质的认识并不充分，因此模拟结果往往产生较大的偏差，且模型的运算量很大；另一种是实验模型方法，根据实验数据提取参数，模型精度较高，运算简单，但SiC器件的物理性质表现不明显，不适合于器件结构及工作机理的深入分析。因此建立和完善4H-SiC功率MESFET的大信号模型，以利于器件结构和电路的设计，是目前SiC理论研究需要解决的问题。目前SiC器件制造工艺的研究成果明显多于理论研究成果，但是器件的制造工艺与SiC材料的制备水平紧密相关，而SiC衬底材料制备工艺仍处在发展阶段，因此器件的制造工艺和器件性能受到一定的限制。在国内，SiC器件的基础工艺研究刚刚起步，鉴于工艺条件和实践经验上的限制，在SiC MESFET的制造中仍需要大量的实验研究。4H-SiC MESFET的大信号非线性模型分析是本文重点工作之一。本文采用MESFET非线性等效电路建模方法，对其中最重要的非线性元件Ids、Cgs、Cgd建立理论模型：(1) 以双曲正切函数tanh(x)来描述4H-SiC MESFET漏源电流Ids(Vgs，Vds)的非线性函数关系，并且从器件内部载流子输运机理的物理特性出发，对模型中的重要参数如临界饱和电流、沟道长度调制系数λ、饱和电压系数α等采用器件理论给出其确定的具有物理意义的解析表示，不同于实验模型中以数据拟合来确定参数的方法，这种Ids解析模型的建立在国内外发表的相关文献中还未有相似的报道。该解析模型有效结合了物理分析模型和实验模型的优点，因而在保证其模型精度的同时又从很大程度上脱离了对测试数据的依赖，其物理概念更为清晰且运算量很小，适合于新材料的器件结构预研和器件机理的深入分析。(2) 考虑4H-SiC常温下杂质不完全离化和高饱和电子漂移速度的特点，采用载流子速度饱和理论和电荷控制理论对零栅偏的栅源电容Cgs0和漏源电容Cgd0进行<WP=6>理论计算，结合指数函数和双曲正切函数的描述方法，提出了适合4H-SiC MESFET的Cgs、Cgd非线性电容解析模型，改进了Statz和Angelov经验模型在反映器件机理方面的不足及数据拟合时的收敛问题，同时克服了数据差值拟合模型过于淡化器件物理机理的缺点。为了进一步提高模型精度，依据实验数据对理论模型中一些敏感参数进行优化，使之在全域范围内精确反映电容变化规律，并且比较了理论和优化模型的特点。该解析模型避免了数值模型求解大量的偏微方程，适用于器件及电路的设计。实际的SiC MESFET会产生如大功率下器件升温引起的自加热效应、衬底和隔离层引起的陷阱效应、器件表面态引起的低频偏移效应等现象，这些效应的存在对器件的功率、频率特性产生一定的影响。本文建立了这些效应的分析参数，嵌入到大信号非线性模型中，使模型更精确地反映4H-SiC MESFET的实际工作情况：(1) 虽然具有高热导率的优点，但实验证实大功率4H-SiC MESFET的“自热效应”现象仍较为明显，这对器件I-V特性的理论描述及应用造成影响。本文首次提出了器件衬底底部温度T0为非恒定的模型，即随着漏极偏压增加、沟道与衬底底部温差ΔT的变化使T0从室温（300K）逐渐升高至热平衡的过程，同时也考虑了源区和漏区电阻RS、Rd的温度效应。模型直观简单，模拟结果与实验数据的一致性很好，而这些因素的引入并未明显增加运算的复杂度及迭代收敛性。因此在大功率SiC MESFET的研究过程中，这一模型适合于器件温度特性分析。(2) 4H-SiC MESFET结构中，由于采用导通型或半绝缘型衬底，在有源层和衬底间需加入一隔离层（buffer），这一隔离层和相关的体“陷阱效应”可造成器件跨导和漏导下降、漏极电流降低、夹断电压偏移、漏源电阻增加等现象，使器件的输出功率和效率下降。本文首次提出用等效参数描述隔离层陷阱效应的影响，并将该因素考虑到模型参数中，解析描述漏电导、跨导、夹断电压等关键参数的变化趋势，使模拟输出特性与理论分析一致。由于是基于准解析的模型，故迭代运算收敛速度很快，适合于器件结构及电路的设计及优化。(3) 4H-SiC干法刻蚀工艺在刻蚀面会形成一定的晶格损伤，使表面态增加，特别在凹陷栅区会造成明显的影响：在栅下可造成肖特基势垒的变化，在栅源间和栅漏间可造成源漏电阻的增加，而在整个沟道区可造成横向迁移率、电场等重要参数的变化，导致器件输出特性的退化，同时表面钝化工艺形成的SiO2（Si3N4）／SiC界面也可能增加表面态的影响。文中针对栅区表面态对沟道电流的调制，通过建立参数模型描述了受表(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2003-04-01）
徐昌发[7]（2002）在《碳化硅场效应晶体管技术与特性研究》一文中研究指出SiC材料由于具有宽禁带、高临界击穿电场、高饱和电子漂移速度、较大的热导率等优良特性，因此成为制作高温、高频、大功率器件的理想半导体材料。本文主要研究SiC场效应晶体管的特性和制作工艺。论文分析建立了4H-SiC MOSFET和MESFET器件的结构模型和物理模型，采用二维器件模拟软件MEDICI对4H-SiC MOSFET和MESFET的输出特性进行了模拟分析，研究了温度和结构参数对器件特性的影响，表明两种器件的击穿特性均没有负阻现象，击穿电压分别达到85V和209V，由此得到4H-SiC MESFET最大功率密度可达到19.22W／mm；同时，研究了SiC场效应晶体管的制作工艺，初步得到了一套制造SiC MOSFET器件的制造工艺流程，研制出了4H-SiC MOSFET器件。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2002-01-01）
碳化硅场效应晶体管论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
碳化硅结型场效应功率晶体管(SiC JFET)是目前较成熟的宽禁带功率半导体,具有良好的电气性能,但是在使用过程中,结型场效应管存在常态下开通的特性与开关时dv/dt对驱动电压影响较大的问题。本文在对器件等效电路进行分析的基础上,从理论上讨论了dv/dt对驱动电压影响,并提出了一种驱动电路。该驱动电路采用电平转化电路及有源吸收电路,实现了控制电路信号与碳化硅器件驱动信号逻辑电平匹配,同时,在高速开关时,能有效地减小容性电流影响对驱动电压的影响,可靠开关SiC器件。最后,给出了驱动信号、驱动电压变化及器件开关过程的实验波形,证明了驱动电路的有效性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
碳化硅场效应晶体管论文参考文献
[1].王小浩,王俊,江希,彭志高,李宗鉴.碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管短路特性[J].电源学报.2016
[2].潘叁博,刘建民.碳化硅结型场效应功率晶体管及其开关特性研究[C].第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集.2013
[3].李兴鲁,查祎英,胡冬青.1200V增强型碳化硅纵向结型场效应晶体管功率模块[J].电源世界.2011
[4].Robin,Schrader,Vlad,Bondarenko,David,C.Sheridan,查祎英,胡冬青.1200V增强型碳化硅纵向结型场效应晶体管功率模块[J].电力电子.2011
[5].郝夏斐,潘叁博.碳化硅功率场效应功率晶体管仿真模型及其驱动研究[J].制造业自动化.2011
[6].杨林安.4H碳化硅射频功率金属半导体场效应晶体管的模型及工艺研究[D].西安电子科技大学.2003
[7].徐昌发.碳化硅场效应晶体管技术与特性研究[D].西安电子科技大学.2002
论文知识图
