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.     

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。     

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。     

n-β-FeSi_2/p-Si异质结太阳电池的模拟及优化

运用AMPS-1D软件对n-β-FeSi_2/p-Si结构的异质结太阳电池进行模拟,分别讨论了在其他参数不变的情况下,改变β-FeSi_2层的厚度、β-FeSi_2层的掺杂浓度以及改变太阳电池的工作温度对电池性能的影响。模拟结果表明:β-FeSi_2层厚度增加时,转换效率和短路电流有较大的提高;开路电压也略有提升;填充因子则随着厚度的增加呈下降趋势。β-FeSi_2层掺杂浓度增加时,转换效率和开路电压有较大的提高;短路电流略微有所减小;而填充因子则先增加后减小,最后趋于稳定。工作温度增加时,转换效率和填充因子减小,而短路电流和开路电压则增大。经过优化参数,该结构的太阳电池转换效率达到26.241%。     

槽栅结构SiC材料IGBT的仿真及优化分析

运用半导体物理理论和功率器件模拟软件（SILVACO-TCAD）,研究了新型宽禁带材料SiC槽栅结构IGBT功率半导体器件的电学特性,模拟了不同厚度和掺杂浓度漂移层和缓冲层的IGBT器件的阈值电压、开关特性和导通特性曲线,并分析了漂移层和缓冲层厚度及掺杂浓度对电学特性的影响。结果表明,当SiC-IGBT功率器件漂移层和缓冲层厚度分别为65 μm和2.5 μm,掺杂浓度分别为1×10¹⁵和5×10¹⁵cm^-3时,得到击穿电压为3400 V,阈值电压为8 V。     

门极换向晶闸管阳极透过率的优化设计

采用数值模拟方法研究了缓冲层和透明阳极的结构参数对阳极透过率的影响.结果表明:透明阳极在较小的电流密度情况下具有较低的透过率,随着电流密度的增大透过率显著提高,即透明阳极的透过率依赖于阳极的电流密度;降低透明发射极或提高缓冲层掺杂水平,透过率也会提高;减小阳极的结深,透过率也会提高.因此,可以通过恰当地选择缓冲层和透明阳极的结构参数来调整阳极透过率,使之达到期望值,进而提高器件的关断性能.     

P基区结构对GCT通态特性的影响

介绍了非对称型门极换流晶闸管的P基区结构.在建立门极换流晶闸管器件模型基础上,利用MEDICI软件分析了P基区结构对门极换流晶闸管通态特性的影响.模拟结果表明,P基区的掺杂浓度和宽度对门极换流晶闸管通态压降有着重要的影响.通过调节P基区的浓度和宽度,可以有效地改善门极换流晶闸管的通态特性.     

非对称型GCT缓冲层的特性分析

通过分析非对称型门极换流晶闸管缓冲层的特性,提出了缓冲层结构的设计方法,根据该设计方法建立了门极换流晶闸管的结构模型,利用MEDICI软件对缓冲层的特性进行了模拟.模拟结果表明,引入缓冲层的GCT结构能够很好地调节阻断特性和通态特性,使GCT的综合特性得以优化.     

薄发射区晶闸管结构及特性的研究

在晶闸管的pin二极管模型基础上,提出了薄发射区晶闸管新结构.分析了P发射区杂质总量Q_E对晶闸管通态压降V_T的影响,导出了Q_E与V_T的关系式.分析计算表明,对一确定的宽度W_B和厚度W_P,在某一Q_E下有V_T极小值点存在;当W_P小于等于0.1μm时,随着Q_E的减小,V_T单调下降并趋于一几乎不变的值;当Q_E大于某一值时,V_T与W_P无关,而是随基区宽度及发射层杂质总量的增加而增加.实验结果还表明,用LPCVD原位掺杂制作的薄发射区晶闸管芯片样品,与普通晶闸管相比,有较好的速度特性.     

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%.     

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。     

功率集成光激MOS控制交流多路开关模拟设计

介绍了一种新型功率集成光激MOS控制多路开关，它由双向晶闸管，MOS器件，光电器件组成。此开关通过光电转换来实现强电与弱电之间的隔离，可工作在交流状态，其通态压降低，约在1．5－3V之间，并对其阻断特性，电流特性，开关特性进行了全面的模糊分析，此开关适用于开发各种电源开关产品。     

GTO最大可关断能力识别

最大可关断阳极电流标志着可关断晶闸管的最大阳极电流关断能力和反向偏置安全区的电流极限值，尖峰电压的变化量随阳极可关断电流增加而近似线性地减小，利用这一特性可识别ＧＴＯ电流关断能力的极限值。     

500A可控硅制造的若干问题

可控硅的功率容量决定于在保持阻断的情况下元件所能承受的电压、和在导通情况下元件所能允许通过的最大工作电流。反映在特性参数上,就是元件的正、反向耐压问题和正向压降问题。为了提高元件的功率容量,需要尽可能地提高其耐压能力,同时减低其通态的正向压降。但是提高耐压与降低压降在设计措施方面是互相有矛盾的,必须统筹兼顾。我们的做法是:在参数选择方面,以保证压降合格为前提,尽可能提高耐压能力,在工艺上用增加少子寿命的办法来减低压降,以使耐压能尽量提高,同时,兼顾控制极特性等。     

GTO最大可关断能力识别

最大可关断阳极电流标志着可关断晶闸管（ＧＴＯ）的最大阳极电流关断能力和反向偏置安全区的电流极限值．尖峰电压的变化量随阳极可关断电流增加而近似线性地减小，利用这一特性可识别ＧＴＯ电流关断能力的极限值     

SITH耐压容量的控制和调节

分析了SITH结构的掺杂电阻率、N－基区厚度、沟道尺寸以及终端结构对正向阻断电压的影响，分析了其横向自掺杂、沟道尺寸、外延层以及相关因素对栅－阴极击穿电压的影响，讨论了如何进行正向阻断电压和栅－阴极击穿电压的控制和调节。     

薄发射区晶闸管结构及特性的研究

在晶闸管的ｐｉｎ二极管模型基础上，提出了薄发射区晶闸管新结构，分析Ｐ发射区杂质总量ＱＥ对晶闸管通态压降Ｖｒ的影响，导出ＱＥ与Ｖｒ的关系式。分析计算表明，对一确定的宽度ＷＢ和厚度ＷＰ小于等于０．１μｍ时，随着ＱＥ的减小，Ｖｒ单调下降并趋于一几乎不变的值，当ＱＥ大于某一值时，Ｖｒ与ＷＰ无关，而是随基区宽度及发射层杂质总量的增加而增加，实验结果还表明，用ＬＰＣＶＤ原位掺杂制作的薄发射区晶闸管芯片样品，与     

缓冲层对p-a-Si/n-c-Si异质结太阳电池影响的计算分析

采用AFORS-HET和MATLAB从理论上研究了缓冲层对HIT电池性能的影响机理.首先对P层进行优化,发现高掺杂、薄厚度的P层有利于电池效率的提升.缓冲层主要的影响有两方面,一是界面态密度,二是与晶体硅形成能带失配.模拟发现,界面态增大导致复合中心密度上升,开路电压下降;能带失配的增大可以降低界面处少子浓度,起到场钝化效果,提高开路电压.短路电流和填充因子受到界面处的影响较小,与P层的工艺条件有比较大的关系.     

可控硅在直流电动机无级调速中的应用

可控硅具有功率大，效率高，体积小，重量轻，无噪音，控制灵敏等优点，而且还具有使用小电流，小功率来控大电流大功率的特点，其应用范围。前途都非常广泛。如果在可控硅处于正向阳极电压时，在控制极上加正向脉冲号，就可使可控硅触发导通，如改变触发电压出现的时间，改变触发电压的相位（移相），就可控制可控硅的导通时间，使得输出电压的平均值改变，以实现直流电动机的调速。     

硅基微型同位素电池的电输出理论模型及仿真

通过辐射伏特效应,研究硅基P-N结微型同位素电池的电输出理论模型.根据该模型,用Matlab编写程序模拟尺寸为1 mm×1 mm的硅基微型同位素电池在3.7×107Bq63Ni放射源照射下的电输出,并用该模型仿真硅基微电池的短路电流Isc、开路电压Voc和最大输出功率Pmax与掺杂浓度的关系.仿真结果表明,开路电压随着掺杂浓度的增加而增大,而短路电流则随着掺杂浓度的增大而减小.同时,获得了电池具有最大输出功率密度时的最优化掺杂浓度参数,最大输出功率的P区、N区最优化掺杂浓度值各为1×1020cm-3和1×1015cm-3.