FP—JTE终端扩展区注入剂量对击穿电压的影响

提出了一种无须进行电离积分的用于高压结终端模拟的边界元素法,分析了下ＦＰ－ＪＴＥ终端结构中扩展区注入剂量对击穿电压的影响,结果表明击穿电压与注入剂量呈线性关系,场板可减弱击穿电压注入剂量的第三性。     

微弧氧化机理及电击穿模型

为了研究微弧氧化的基本过程和机理,采用自行设计的气体介质电极击穿放电试验装置,测量了微弧氧化过程中阴极和阳极之间的距离与最低击穿电压的关系曲线,并建立了微弧氧化阳极气泡击穿理论模型和阳极等效电路.结果表明:最低击穿电压Vk值大小随阴、阳极之间距离增大而近似线性增加,微弧氧化膜层是在气泡位于陶瓷层的孔隙处时而生长;阳极气泡击穿理论模型能够合理地解释微弧氧化的基本过程和机理,并为改善微弧氧化工艺和提高膜层性能提供了理论基础.     

针电极曲率半径对微间隙空气放电击穿特性的影响

电极结构对低压、微间隙放电击穿特性有一定影响,为了揭示本安开关变换器电容输出短路放电机理,系统研究了电极曲率半径与击穿电压之间的关系。以电极结构对微间隙放电击穿规律为研究目标,围绕针电极曲率半径,采用坐标变换法求解曲率半径与电场分布及击穿电压之间的数学关系。基于该数学表达式及流体-化学动力学理论,提出了低压、微间隙条件下综合考虑场增强因子及曲率半径的二维轴对称针-板电极几何模型,通过研究曲率半径对电子数密度、电场畸变程度的影响,阐明曲率半径对空气放电击穿特性的影响规律,并结合微纳程控放电试验平台进行试验验证。结果表明：针电极表面电子数密度增加越快,电荷积聚效应越显著,阴极表面更易形成场致发射从而击穿间隙产生放电;相同电极间距下,曲率半径越小,畸变电场强度越大,击穿电压越低,当电极间距小于等于8μm时,曲率半径对电场畸变的影响程度大;当电极间距大于8μm时,电极间距对电场畸变的影响起主导作用。研究得出曲率半径与电极间距共同影响电场分布,为进一步揭示微间隙放电机理提供理论参考。     

一种功率器件结终端新技术

简单地介绍了结终端技术与功率器件的击穿电压的关系及影响器件击穿电压的因素和功率器件的设计中经常使用的各种结终端技术.提出了带有抗反型层的全场板终端结构,阐述了它的基本原理,并利用Medici软件对其击穿特性进行了模拟.给出了模拟结果.     

VDMOS结构击穿电压的设计与分析

本文引用了附加有浮动电位保护环和场板的ＶＤＭＯＳ结构击穿电压的解析表达式,描述了浮动电位保护环和场板效应的对穿通击穿电压的改进,经比较,理论结果与测量数据有较好的一致性。     

压电智能板的稳定性与可控性分析

从能量角度对粘贴有压电传感层与致动层的智能层板的稳定性与可控性作了理论分析，导出了反映智能板能量变化与外加控制电压之间关系的功率流的表达式，并在此基础上，得到了几个有关智能板控制系统稳定性的性质，分析了用整块致动层并施加均布电压来对板进行控制时矩形板的几种不可控情况，并讨论了压电致动层的分块对板可控性的改进作用。     

加场极板LDMOS的击穿电压的分析

在LDMOS中加入电场控制极板是一种有效的提高其击穿电压的方法,本文分析了PDP选址驱动芯片的LDMOS场极板对其漏击穿电压的影响,指出了场极板的分压作用和场极板边缘效应对击穿电压的影响,给出击穿电压的计算公式,计算结果与实验能够吻合,说明了给出的公式是正确的。     

一种带有浮空阶梯场板的AlGaN/GaN SBD仿真

研究了一种带有浮空阶梯场板的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管结构—SFFP-SBD(Stepped Insulator Floating Field Plate).该结构是结合浮空场板,阶梯场板的优点,在反向状态下,浮空阶梯场板和横向场板之间的静电荷影响沟道内的电场,在沟道内形成电场峰值,并且浮空阶梯场的钝化层较厚,场板向阴极方向延伸,浮空阶梯场板的调制沟道作用会更加明显,提升反向耐压效果明显.使用Silvaco TCAD软件对器件的浮空阶梯场板的钝化层厚度和水平位置进行优化,仿真结果显示,钝化层厚度为500 nm,S为0μm时,击穿电压达到最大为-900 V.因此,该器件可以应用在高电压的电路中.     

终端带单一场环的P＋N结击电压分析

利用了平面结击穿电压的归一化表达式,研究了终端带单一场环的P＋N结击穿电压特性,通过解峰值电场方程,给出了确定主结与单浮环最佳间距的简便方法,得到了在未穿通情况下,具有单场保护环平面终端端优化设计的理论公式。     

考虑尺度效应具损伤微板的坍塌特性分析

基于Kirchhoff板理论和修正偶应力理论,研究具损伤弹性微板的坍塌特性,推导了微板的动力学方程并采用伽辽金法进行求解,分析了损伤变量、特征尺度参数、微板与固定电极之间的距离和边缘场对坍塌电压的影响.为了验证模型的合理性,将本文所得结果与文献结果进行了对比.数值结果表明:结构损伤会减小坍塌电压;而尺度效应会增大坍塌电压;微板与固定电极之间的距离越大,坍塌电压也越大;边缘场的存在对坍塌电压有微弱的影响.本文所得结论对微机电系统微板结构的设计和应用提供一定的理论指导.     

VDMOSFET的终端优化设计

主要介绍了VDMOSFET的终端优化设计，讨论了已有终端结构中的场环、场板技术，工作原理，以一种新型的高频VDMOSFET与模拟栅相结合的结构为例，详细讨论了场板在减少反馈电容、提高器件的击穿电压、降低导通电组、改善跨导、提高输出电阻、改进安全工作区方面的理论机制及作用。     

高压大功率VDMOSFET终端技术的研究

对实现ＶＤＭＯＳＦＥＴ高耐压水平的场限环结合场板的结终端技术进行了研究．分析了表面电荷密度对耐压水平和优化环间距的影响．计算结果与文献中的数值模拟结果相符合     

场板结构对AlGaN/GaN HFET电场分布的影响

场板结构可以有效抑制横向型HFET器件栅极边缘的电场集边效应,降低尖峰电场峰值,从而大幅提高器件的耐压特性。利用Sentaurus TCAD工具,构建具有场板结构的HFET器件,研究了场板长度和钝化层的厚度对器件沟道电场分布的影响,归纳出场板结构设计的基本规律和一般方法。     

功率VDMOSFET与IGBT的最新结构与性能特点

综合评述了VDMOSFET(Vertical Double Diffused MOSFET)与IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)的一般器件结构,分析比较了采用垂直沟槽栅极(Trench gate)新结构的功率VDMOSFET与IGBT的结构与性能特点.新结构的VDMOSFET与IGBT能有效地减少原胞尺寸和增加沟道密度,具有大电流,高电压,开关频率高,高可靠性,低损耗的特点.在性能上明显优于目前广泛使用的VDMOSFET和IGBT结构.     

110V体硅LDMOS器件研究

利用SILVACO TCAD工艺仿真和器件仿真软件研究了110V体硅LDMOS器件的几个重要参数对器件耐压特性的影响,研究结果表明,漂移区剂量存在一个最优值,过大将导致漂移区难以耗尽而使得沟道与漂移区边界发生击穿,而过小则导致漂移区迅速耗尽而在漏端表面发生击穿;衬底浓度低对提高开态击穿电压有一定效果,但低浓度衬底难以在CMOS工艺中使用;场氧与P阱和漂移区的PN结界面距离在零或者略大于零时器件耐压性有最优值;栅极板长度存在最优值,栅极板过长或过短都将使得器件的击穿电压有所降低。     

四边简支压电功能梯度矩形薄板的屈曲

基于经典板理论, 假设材料的电弹参数为板厚方向坐标的幂函数, 采用含压电耦合项的修正层合理论, 推导了压电功能梯度薄板在电载荷作用下的屈曲方程, 并利用Navier解, 得到四边简支矩形薄板在均匀电场下的屈曲临界电压. 在此基础上, 讨论了板的几何尺寸、 材料梯度指数的变化和中面变形等因素对临界电压（电载荷）的影响. 结果表明, 压电材料的梯度化对其稳定性产生较大的影响.     

平面型电力电子器件场环终端的优化设计与试验研究

对平面型电力电子器件场环终端进行了优化设计与试验研究，提出了用混合因子Ｍｘ（载流子密度与固定电荷密度之比）作为判断理想耗尽区近似是否合理的指标，采用零场强度边界判定法，开发出能在３８６型或４８６型微机上进行模拟器件反偏状况的优化设计程序，根据设计结果制作了几种不同结构的场环器件，以测量其实际耐压，单结在１ｋＶ左右，改进后的方案用于高压ＳＩＴＨ器件的研制，耐压在１．２ｋＶ左右，最高可达１．５ｋＶ。     

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。