具有双n+发射区的MCT

提出一种新型的MOS控制晶闸管结构DNMCT器件。该器件同MCT相比减弱了寄生JFET效应,并利用PISCES-IIB器件模拟软件验证DNMCT具有较好的正向导通电流-电压特性。该结构在一定程度上可缓解器件开关速度与导通压降之间的矛盾。     

漂移区槽氧高压SOI-LDMOS器件模型

为了获得SOI-LDMOS器件耐压和比导通电阻的良好折衷,提出了一种漂移区槽氧SOI-LDMOS高压器件新结构．利用漂移区槽氧和栅、漏场板优化横向电场提高了横向耐压和漂移区的渗杂浓度．借助二维仿真软件对该器件的耐压和比导通电阻特性进行了研究,结果表明该器件与常规SOI—LDMOS结构相比在相同漂移区长度下耐压提高了31％．在相同耐压下比导通电阻降低了34．8％．     

槽栅槽源SOI LDMOS器件结构设计与仿真

为了提高SOI(silicon on insulator)器件的击穿电压,同时降低器件的比导通电阻,提出一种槽栅槽源SOI LDMOS(lateral double-diffused metal oxide semiconductor)器件新结构.该结构采用了槽栅和槽源,在漂移区形成了纵向导电沟道和电子积累层,使器件保持了较短的电流传导路径,同时扩展了电流在纵向的传导面积,显著降低了器件的比导通电阻.槽栅调制了漂移区电场,同时,纵向栅氧层承担了部分漏极电压,使器件击穿电压得到提高.借助2维数值仿真软件MEDICI详细分析了器件的击穿特性和导通电阻特性.仿真结果表明:在保证最高优值的条件下,该结构的击穿电压和比导通电阻与传统SOI LDMOS相比,分别提高和降低了8%和45%.     

带有p型岛的超低导通电阻绝缘体上硅器件新结构

为了减小绝缘体上硅(SOI)器件的比导通电阻,提高器件的击穿电压,提出一种带有p型岛的SOI器件新结构.该结构的特征如下:首先,漂移区周围采用U型栅结构,在开启状态下,U型栅侧壁形成高密度电子积累层,提供了一个从源极到漏极低电阻电流路径,实现了超低比导通电阻;其次,在漂移区引入的氧化槽折叠了漂移区长度,大大提高了击穿电压;最后,在氧化槽中引入一个p型岛,该高掺杂p型岛使漂移区电场得到重新分配,提高了击穿电压,且p型岛的加入增大了漂移区浓度,使器件比导通电阻进一步降低.结果表明:在最高优值条件下,器件尺寸相同时,相比传统SOI结构,新结构的击穿电压提高了140%,比导通电阻降低了51.9%.     

一种新型Boost PFC软开关电路研究

针对传统有源功率因数校正电路中导通器件多、通态损耗大、不适于中大功率场合应用的缺陷，提出一种新颖的BoostPFC电路拓扑．该电路结构简单、效率高，相对于传统PFC电路，新型BoostPFC电路不仅减少了导通损耗，同时减少了器件损耗，适于中大功率场合应用．对该电路拓扑进行了理论分析，给出了仿真结果．     

双导层结构横向功率器件的导通电阻模型及应用研究

横向高压器件是智能功率集成电路的核心器件,而漂移区结构参数是影响器件导通和击穿性能的重要因素。为此,提出了LDMOS三种经典结构的导通电阻模型并研究了漂移区结构参数对导通电阻的影响,它们分别是:Single RESURF,Double RESURF,Dual conduction layer结构。然后借助这些模型研究了漂移区掺杂浓度、漂移区长度、漂移区厚度对器件导通电阻的影响。利用MATLAB计算相同器件参数下模型的解析结果。对比模型的解析结果和仿真结果,发现解析结果和仿真结果基本一致,证明了解析模型的正确性。     

p型突出屏蔽区4H-SiC UMOSFET结构仿真研究

研究了一种新型4H-Si C U型槽栅金属氧化物半导体场效应晶体管(UMOSFETs)结构.该结构中的p-body区下方有一p型突出屏蔽区.在关态下,该p型突出屏蔽区能够有效的保护栅氧化层,降低栅氧电场,提高击穿电压.在开态下,该p型屏蔽区并没有对器件的电流产生阻碍作用,并没有带来JFET电阻效应,能够有效的降低器件导通电阻.此外,该结构表面还集成了poly Si/Si C异质结二极管,降低了器件的反向恢复电荷,从而改善器件的反向恢复特性.仿真结果显示,与p+-Si C屏蔽区UMOSFET结构比较,该新结构的特征导通电阻降低了53. 8%,反向恢复电荷减小了57. 1%.     

IEC-GCT阳极结构参数的优化设计

在分析IEC-GCT器件结构与工作机理的基础上,利用器件分析工具Silvaco模拟了IEC阳极结构的参数变化对IEC-GCT器件通态特性和关断特性的影响。结果表明,阳极区和短路区掺杂浓度及阳极短路比对通态压降和关断时间有较大影响,覆盖在p阳极上的氧化层宽度对通态特性影响较小,并给出了优化设计后的结构参数。     

平面型电力电子器件阻断能力的优化设计

利用场限环终端结构及P^ I(N^-)N^ 体耐压结构分析了平面型电力电子器件的阻断能力，提出了一种优化设计阻断能力的新方法，通过将器件作成体击穿器件，使其终端击穿电压与体内击穿电压之间达成匹配，从而可提高器件阻断能力的稳定性和可靠性，并降低器件的通态损耗及成本。最后通过制作具有PIN耐压结构的GTR和引用国外有关文献验证了该方法的正确性。该方法可直接推广到整流器，晶闸管，GTR，IGBT，IEGT和MCT等多种平面型电力电子器件设计中。     

一种电流模式多功能滤波器结构

提出了一种简单的电流模式多功能滤波器结构，具有一个输入端和三个输出端，可以实现低通，高通，带通，全通和陷波功能，不需要任何严格匹配关系，该结构中使用了６个ＣＣ器件，两个接地电阻和两个接地电容，结构十分简单且无源灵敏度很低。     

电力SITH阳极造型对耐电容量的影响及提高

分析了影响电力静电感应晶闸管阻断电压BVAK的因素,提出了提高BVAK的方法,并构造了几种阳极结构.在实验了3种结构的基础上,给出一种新阳极造型.它有效利用了外延过程中在p-阳极区形成的轻掺杂n-层,在该层上进行条形p 重掺杂,为正向导通过程提供空穴注入,从而实现电导调制,降低通态压降.而未掺杂的透明阳极区则形成电流漏.实验表明,该结构不仅能有效增大阻断电压,同时利于关断过程积累电荷的抽取,加快关断时间,降低关断损耗.     

大功率P沟道VDMOS器件设计与工艺仿真

作为现代电力电子核心器件之一的P沟道VDMOS(vertical double-diffuse,MOS)器件,一直以来由于应用领域狭窄而并未得到足够的研究。以P沟道VDMOS器件为研究对象,为一款击穿电压超过-200V的P沟道VDMOS设计了有源区的元胞结构及复合耐压终端结构,并开发了一套完整的P沟道VDMOS专用非自对准工艺流程。最后通过仿真得到器件的击穿电压超过-200V,阈值电压为-2.78V,完全满足了设计要求,也为下一步流片提供了有益的参考。     

压电式电/气转换装置实验研究

介绍了一种压电式电／气转换装置的结构、工作原理．实验研究证明，以压电复合圆盘作为执行器的转换装置响应快、反应灵敏、性能稳定，在较低电压下很容易实现输出气压0．02～0．1MPa的工业现场要求，为新型压电结构电／气转换器的研制打下了基础．     

4H-SiC功率肖特基二极管可靠性研究进展

 4H-SiC功率器件作为一种宽禁带半导体器件，凭借突出的材料优势具有耐压高、导通电阻低、散热好等优势。近年来随着器件的逐步商用，器件的可靠性问题成为新的研究热点。综述了本课题组近期在4H-SiC功率二极管可靠性方面的研究进展，通过高温存储和高压反偏可靠性问题的研究，分析了器件性能退化机制。通过重复雪崩可靠性问题的研究，提出了一种可有效提升器件抗重复雪崩能力的终端方案。     

具有电能质量监测功能的智能开关设计

设计了一种具有电能质量监测功能的智能开关设备.该智能开关设备不仅具有微机保护功能,还具有波形畸变率、三相不平衡、电压波动、电压跌落等电能质量参数监测功能,是一种将电能质量监测和开关设备结合起来而组成的智能开关设备.介绍了设计方案和具体实现方法,着重阐述了硬件系统的原理和具体电路,解决了当线路发生短路故障而失压时的工作电...     

高压大容量STATCOM主电路的工程选用分析

为了设计出具有高性价比的高压大容量STATCOM装置,从工程设计角度对现有的各种结构的STATCOM主电路进行分析,指出：随着各类工程现场对装置性能要求的不断提高和新的高压大容量功率开关管研制成功,部分STATCOM主电路结构受到限制,甚至遭到淘汰.目前应用和技术上较为先进成熟的两种结构是链式（Cascade）结构和MMC结构.两种结构的稳定性、性价比、损耗节能和技术成熟度等比较分析表明,对于高压大容量STATCOM,链式结构最为适用,应成为设计的首选.MMC结构作为一种先进的结构在模块化程度和器件利用率上具有优势,是未来发展的一个重要方向.     

基于晶闸管的放电冲击波油气增产装置研制

井下电脉冲技术是实现油气井解堵增产的新型途径之一,放电开关是支撑其产生冲击压力波的基础。本文针对基于自触发气体开关的油气井增产装置放电电压不可控的缺点,设计了一种利用晶闸管串联构成放电开关的新型油气井增产实验装置。为确保实验装置能安全应用于大功率高电压场合下,设计了静态与动态均压电路,以避免装置运行时晶闸管过电压击穿。使用现场可编程门阵列(FPGA)作为主控芯片,控制晶闸管导通放电,实现放电电压的可控调节。采用光纤传输控制信号,使隔离电压不受限制。同时设计了高压取能单元,为各晶闸管驱动电路提供独立的供电电源。实验结果表明,此装置电压钳位能力良好,放电电压控制精确,解堵效果明显,为新型油气井增产装置井下作业奠定了基础。     

基于触发回路的Marx装置同步性能优化

Marx装置中气体开关的可靠击穿是同步的关键,必须对其触发回路进行研究,使开关能在极短时间内依次连续击穿。利用ATP-EMTP软件进行触发回路的仿真研究,得到模拟实际触发开关中的触发脉冲。通过研究分析触发电缆的长度、波阻抗以及触发电阻对触发脉冲的影响,并结合气体开关的电压建立时间以及触发脉冲波形的要求,给出了Marx装置触发回路合理的参数选择;并仿真产生了符合要求的触发脉冲波形,保证气体开关的可靠击穿与装置的同步性能。     

外加直流电场对PdSnOxMIS型氧探测器氧吸附行为影响的研究

研制成了一种新型的Pd-SnOxMIS结构型氧探测器.这种探测器能在室温下探测小于0.1乇的氧分压.本文简扼报告了这种器件的结构、制造工艺和氧吸附与消吸附特性,着重阐述外加直流偏压对器件氧吸附行为的影响.实验结果表明:在实验氧分压范围内,正向直流偏压会抑制器件的氧吸附响应,负向直流偏压会增加器件氧吸附响应.文中还对这种电吸附行为进行了讨论.     

新型垂直沟道的NPN型偶载场效应晶体管的设计及特性

研制了一种新模式的半导体场效应晶体第－－垂直沟道的偶载场效应晶体管（VDCFET），这种结构可以避免现有光刻技术的制约，使用常规的半导体双极晶体管工艺，既可把有效沟道长度减短，大大提高器件的速度，又可将电源电压降低到小于1V，大幅度降低功耗，改进其电学性能。本器件可应用于高频电路、D触发器、环振电路及反相器等重要电路。从纵向和横向报道了器件的设计思想，并给出了器件特性的测量结果。