- 彭子和;秦海鸿;修强;张英;荀倩;
寄生电感是影响功率管开关特性的重要因素之一,开关频率越高,寄生电感对低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的开关行为影响越深,使其无法发挥高速开关的性能优势。通过建立数学模型,理论分析了考虑各部分寄生电感后增强型GaN HEMT的开关过程,并推导了各阶段的持续时间和影响因素,然后通过建立双脉冲测试平台,对各部分寄生电感对开关特性的具体影响进行了实验验证。实验结果表明,寄生电感会使开关过程中的电流、电压出现振荡,影响开关速度和可靠性,并且各部分寄生电感对增强型GaN HEMT的开关过程影响程度不同,在实际PCB布局受到物理限制时,需要根据设计目标优化布局,合理分配各部分寄生电感以获得最优的开关性能。
2019年04期 v.44;No.368 257-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 3212K] [下载次数：388 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 李茂林;陈万军;王方洲;施宜军;崔兴涛;信亚杰;刘超;李肇基;张波;
采用高温热氧化栅极凹槽刻蚀工艺并结合高温氮气氛围退火技术,制备出了高阈值电压的硅基GaN增强型Al_2O_3/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMT)。采用高温热氧化栅极凹槽刻蚀工艺刻蚀AlGaN层,并在AlGaN/GaN界面处自动终止刻蚀,可有效控制刻蚀的精度并降低栅槽表面的粗糙度。同时,利用高温氮气退火技术能够修复Al_2O_3/GaN界面的界面陷阱,并降低Al_2O_3栅介质体缺陷,因此能够减少Al_2O_3/GaN界面的界面态密度并提升栅极击穿电压。采用这两项技术制备的硅基GaN增强型Al_2O_3/GaN MIS-HEMT具有较低的栅槽表面平均粗糙度(0.24 nm)、较高的阈值电压(4.9 V)和栅极击穿电压(14.5 V)以及较低的界面态密度(8.49×10~(11) cm~(-2))。
2019年04期 v.44;No.368 265-269+290页 [查看摘要][在线阅读][下载 2375K] [下载次数：324 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] - 孙霞霞;汪再兴;刘晓忠;郑丽君;王永顺;
混合pin/肖特基(MPS)二极管是广泛应用于电子电路中的快恢复功率器件,具有高击穿电压、快速开关和正向电流大等特性。对MPS二极管漂移区的少数载流子的特性进行了仿真分析。仿真结果表明,MPS二极管的p~+区向漂移区注入的少数载流子浓度随外加正向电压和pn结面积占元胞总面积比例的增大而增大。虽然漂移区的少数载流子改变了MPS二极管的工作模式,增大了电流,但是存储在漂移区的少数载流子增大了反向峰值电流和恢复时间,进而增大了功耗并降低了关断速度。折中考虑正向电流和反向恢复特性,可获得具有正向电流大、反向峰值电流小和反向恢复时间短的MPS二极管。
2019年04期 v.44;No.368 270-275+285页 [查看摘要][在线阅读][下载 1923K] [下载次数：226 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 高吴昊;陈万军;刘超;陶宏;夏云;谯彬;施宜军;邓小川;李肇基;张波;
门极可关断(GTO)晶闸管是应用在脉冲功率领域中的一种重要的功率器件。目前,由于常规SiC GTO晶闸管的阴极注入效率较低,限制了器件性能的提高。提出了一种带有注入增强缓冲层的碳化硅门极可关断(IEB-GTO)晶闸管结构,相比于常规GTO晶闸管结构,该结构有着更高的阴极注入效率,从而减小了器件的导通电阻和功耗。仿真结果表明,当导通电流为1 000 A/cm~2时,IEB-GTO晶闸管的比导通电阻比常规GTO晶闸管下降了约45.5%;在脉冲峰值电流为6 000 A、半周期为1 ms的宽脉冲放电过程中,器件的最大导通压降比常规GTO晶闸管降低了约58.5%。
2019年04期 v.44;No.368 276-280+312页 [查看摘要][在线阅读][下载 1464K] [下载次数：299 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ]
- 伍泳斌;赵英杰;王晓娟;莫德清;钟福新;
采用水热法以Cu片为基底,Cu(NO_3)_2为铜源,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为添加剂,通过调节Ag~+浓度,制备不同Ag掺杂Cu_2O(Ag/Cu_2O)薄膜。研究了样品的光电性能及电容-电压特性等,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对其晶体结构、形貌及组成进行了表征。结果表明,当体系中Ag~+浓度为0.03 mmol/L时,Ag/Cu_2O薄膜的光电性能最佳,光电压和光电流密度分别为0.458 5 V和3.011 mA·cm~(-2),比Cu_2O薄膜分别提高了0.205 1 V和1.359 mA·cm~(-2);Ag/Cu_2O薄膜的载流子浓度达到3.10×10~(20) cm~(-3),比Cu_2O薄膜提高了2.38×10~(20) cm~(-3)。XRD,SEM和EDS结果显示,Ag/Cu_2O薄膜的结晶性比Cu_2O薄膜好,但其粒径有所增大,Ag/Cu_2O薄膜中Ag元素的原子数分数为0.13%。
2019年04期 v.44;No.368 291-296+320页 [查看摘要][在线阅读][下载 3060K] [下载次数：438 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 许怡红;王尘;陈松岩;李成;
研究了Si缓冲层对选区外延Si基Ge薄膜的晶体质量的影响。利用超高真空化学气相沉积系统,结合低温Ge缓冲层和选区外延技术,通过插入Si缓冲层,在Si/SiO_2图形衬底上选择性外延生长Ge薄膜。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)表征了Ge薄膜的晶体质量和表面形貌。测试结果表明,选区外延Ge薄膜的晶体质量比无图形衬底外延得到薄膜的晶体质量要高;选区外延Ge薄膜前插入Si缓冲层得到Ge薄膜具有较低的XRD曲线半高宽以及表面粗糙度,位错密度低至5.9×10~5/cm~2,且薄膜经过高低温循环退火后,XRD曲线半高宽和位错密度进一步降低。通过插入Si缓冲层可提高选区外延Si基Ge薄膜的晶体质量,该技术有望应用于Si基光电集成。
2019年04期 v.44;No.368 297-301页 [查看摘要][在线阅读][下载 1542K] [下载次数：238 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ]