双路绝缘栅型场效应管亚微秒级电火花脉冲电源

以绝缘栅型场效应管(MOSFET)作为开关元件的独立式单路控制微能脉冲电源设计存在着缺陷，不利于稳定加工．通过对实验中采集到的波形分析，找出了缺陷产生的原因，在此基础上，设计了双路控制的MOSFET开关电路，并根据MOSFET的开关特性，采用合理电路参数，计算出理论波形．通过对比实验，不仅验证了实际波形与理论波形吻合，而且改进后的电源可以将波形有效压缩至亚微秒级，加工表面放电痕的形貌得到了极大改善，提高了加工的尺寸精度和表面精度，且加工过程稳定．     

Bi2Ti2O7薄膜的制备及在栅场效应管中的应用

采用化学溶液沉积法，用价格低廉的原料成功地制备了Bi₂Ti₂O₇介质膜.制膜过程简单，成本低廉，得到的薄膜具有良好的绝缘性和较高的介电常数.用其制备的绝缘栅场效应管与相同尺寸的SiO₂绝缘栅场效应管相比，前者具有较高的跨导和较低的开启电压.     

用氮化硅作绝缘膜的砷化镓绝缘栅场效应晶体管的研究

利用可控射频溅射技术生长的氮化硅作绝缘膜,制造出Al/Si_3N_4/n-GaAs 的MIS 二极管和埋沟耗尽型GaAsMISFET.溅射时不通纯氢,器件的C-V 和I_D-V_D 特性中显示出明显的滞后效应和环状回线.溅射前先用高纯氢等离子体处理GaAs 表面,溅射过程中伴以微量的纯氢,溅射后适当退火,可以得到基本上没有滞后效应的C-V 曲线和I_D-V_D 特性中几乎没有环状迴线的MISFET.测量表明:g_m 的最大值约为2.7mS,界面陷阱密度为2.7×10~(11)～1.4×10~(12)cm~(-2)eV~(-1),界面陷阱能级位于导带下0.55和0.13eV 处,表面迁移率为4000～5400cm~2V~(-1)s~(-1).     

绝缘栅控PIN二极管型晶闸管的研究

设计了一种新颖的绝缘栅控ＰＩＮ二极管型晶闸管（ＩＧＰＤＴ）．此结构绝缘栅ＰＩＮ二极管被用来有效地控制晶闸管的开启及关断．通过二维数值模拟研究了ＩＧ－ＰＤＴ的通导特性及开关特性．结果显示ＩＧＰＤＴ有与槽栅基区电阻控制晶闸管（ＴＢＲＴ）类似的导通特性,其栅控电流关断能力达几百Ａ／ｃｍ２,且电阻负载的开关速度是ＴＢＲＴ的三倍多．     

绝缘栅双极晶体管研究与中试

绝缘栅双极晶体管（IGBT）是新型MOS功率器件，目前在国内的研究只有我们和北工大进行，在国内的生产更是空白，国内的器件应用全靠进口。     

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动及保护电路的研究

介绍了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的电气特性和对栅极驱动的要求，结合IGBT模块的电气特性对IGBT驱动电路和保护电路的设计进行了分析和讨论，并给出了一些典型电路以供大家参考。     

考虑量子化效应的MOSFET栅电容减小模型

基于改进后的三角势阱近似和n型多晶硅的耗尽以及MOSFET的强反型的情况,建立了一个考虑量子效应的栅电容模型.分别对反型层电容和耗尽层电容进行定义、分析和计算,给出了MOSFETs栅电容解析表达式,并与数值模拟结果进行了比较.结果表明该模型是基于物理的解析模型,具有相当精度,便于电路模拟与设计.     

微机控制的绝缘栅及极晶体管逆变二氧化碳焊机

阐述了一种额定电流为400A、引入了微机控制的新型逆变二氧化碳焊机的研制实施方案,在对逆变理论和微机控制技术进行研究的基础上,采用绝缘栅双极晶体管（IGBT）作为功率开关器件,主电路选择双全桥结构以满足大功率输出的需要,并对送丝系统进行了改造,以适应微控系统的要求,控制系统以8031单片机为核心,应用脉宽调制方式,经系统扩展和系统配置构成,成功地实现了平特性配合等速送丝,应用微机控制,简化了系统硬件,提高了系统的控制性能,而且软件设计灵活,容易扩展功能,试验结果表明,所研制的焊机工艺性能良好,在最佳焊接规范条件下飞溅率基本控制在3%以下,明显提高了焊接质量。     

高温功率循环下绝缘栅双极型晶体管失效特征及机理分析

结合绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块结构和工作的不同阶段,分析了IGBT失效类型及其失效机理。深入分析了影响IGBT工作寿命的3种封装失效类型及失效机理。高结温、大温度梯度极端工作方式下主要的封装失效类型是键合引线失效,由某一根或几根过载引起电流分配不均引发,失效前压降大,热阻基本不变。通过分析得到IGBT模块的寿命值近似服从Weibull分布。实验过程中结合各类显微镜和红外热像仪得出的失效特征分布规律表明:经过功率循环后的芯片表面中心区域、边缘绝缘保护环原胞结构均由规则点阵变化为点阵中出现小的黑圈、空穴、裂纹,变得不再规则;各物理层接触面间的缺陷由芯片向下呈递减趋势;IGBT模块各物理层不平整度由基板向上呈递减趋势。通过实际实验发现,可将压降的突变位置作为IGBT可靠性评估的标准。     

地铁车辆辅助系统中HVIGBT斩波器研制

阐述了在地铁一号线车辆静止辅助系统中采用高压绝缘栅双极型晶体管(HVIGBT)斩波器替代门极可关断晶闸管(GT0)斩波器,以实现静止辅助系统的国产化.对所研制的斩波主电路采用Matlab/Simulink软件进行仿真分析研究,仿真结果与实验波形相符合,说明了这种替代是正确、可行的.     

一种围栅金属氧化物半导体场效应管阈值电压模型

针对深亚微米金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)多晶硅耗尽效应加剧问题,提出了一种全耗尽圆柱形围栅MOSFET阈值电压解析模型.通过求解多晶硅耗尽层电势泊松方程,得到多晶硅耗尽层上的压降,用以修正沟道区的通用边界条件.然后利用叠加原理求解沟道二维电势泊松方程,建立了圆柱形围栅MOSFET的表面势和阈值电压解析模型,并利用器件数值仿真软件Sen-taurus对解析模型进行了验证.研究结果表明,衬底掺杂原子浓度越高,或多晶硅掺杂原子浓度越低,多晶硅耗尽层上的压降就越大,阈值电压偏移也越显著.与现有模型相比,该解析模型的精确度提高了34%以上.     

面向SWCNT-FET制造的介电泳装配技术

针对单壁碳纳米管(SWCNT)场效应晶体管(FET)制造过程中面临的SWCNT装配问题,采用介电泳技术实现SWCNT在微电极上的有效装配.对SWCNT在非均匀电场中所受到的介电泳力进行了相关理论分析,利用COMSOL多物理场耦合软件模拟了介电泳驱动电场,并做了大量装配实验,获得了高效装配SWCNT所需的实验参数.AFM扫描观测及电特性测试验证了这种方法的有效性,同时也为其他一维纳米材料纳电子器件的装配制造提供了借鉴.     

横向槽栅双极晶体管的闩锁特性研究

提出一种新颖的横向槽栅双极晶体管（ Ｌ Ｔ Ｇ Ｂ Ｔ） 结构．此结构可明显改善器件的闩锁效应．通过数值模拟，比较了 Ｌ Ｔ Ｇ Ｂ Ｔ 结构与 Ｌ Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 结构的闩锁电流密度大小，讨论了 Ｌ Ｔ Ｇ Ｂ Ｔ 结构闩锁电流密度与该结构的ｎ ＋ 和ｐ ＋ 阴极区域设计的关系．在相同５ 微米ｎ ＋ 阴极长度下， Ｌ Ｔ Ｇ Ｂ Ｔ 结构闩锁电流密度比 Ｌ Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 结构提高了７ ．７ 倍， Ｌ Ｔ Ｇ Ｂ Ｔ结构闩锁电流密度大小随槽栅与ｐ ＋ 阴极之间距离减小而增大．