期刊文献+
共找到16篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
具有圆形P+区的1200 V SiC JBS二极管的研究
1
作者 吴丽娟 张腾飞 +3 位作者 张梦源 梁嘉辉 刘梦姣 杨钢 《长沙理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第4期168-175,187,共9页
【目的】通过改变碳化硅(silicon carbide,SiC)结势垒肖特基二极管(junction barrier Schottky diode,JBS)的P+掺杂区的形状,将常规SiC JBS条形分布的P+掺杂区优化为圆形P+掺杂区,并两两之间以正三角形分布于肖特基接触之间。【方法】... 【目的】通过改变碳化硅(silicon carbide,SiC)结势垒肖特基二极管(junction barrier Schottky diode,JBS)的P+掺杂区的形状,将常规SiC JBS条形分布的P+掺杂区优化为圆形P+掺杂区,并两两之间以正三角形分布于肖特基接触之间。【方法】通过三维结构有限元仿真方法模拟以上两种SiC JBS结构的正反向特性,优化P+掺杂区宽度和外延层掺杂浓度,并进行对比分析。【结果】仿真结果显示,两种结构的反向击穿电压均高于1500 V,圆形P+掺杂区JBS二极管的正向导通压降比条形P+掺杂区JBS二极管的低:在正向电流密度为400 A/cm^(2)时,导通压降由条形P+结构的2.37 V降低至圆形P+结构的2.05 V,降低了13.5%;圆形P+结构在经过优化外延层掺杂浓度后,其在正向电流密度为400 A/cm^(2)时的导通压降为1.97 V,较条形P+结构的降低了16.9%。相较于条形SiC JBS,圆形P+结构具有更大的肖特基接触面积,在保证击穿电压的同时可以获得更低的导通压降,并通过优化器件的外延层掺杂浓度进一步降低器件的导通压降。【结论】本文将P+掺杂区形状由条形调整为圆形,并以正三角形分布排列。这种调整增大了器件的肖特基接触面积,优化了正向导通特性,并通过优化器件的外延层掺杂浓度进一步提高了导通特性,获得了更低的导通压降。 展开更多
关键词 热载流子二极管 碳化硅 结势垒肖特基二极管 导通压降 击穿电压。
下载PDF
新型多级沟槽结势垒肖特基二极管
2
作者 袁俊 陈伟 +5 位作者 郭飞 成志杰 王宽 吴阳阳 辛国庆 王智强 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期87-91,86,共6页
提出了一种新型多级沟槽结势垒肖特基(MTJBS)二极管结构,并利用Silvaco TCAD软件对其进行仿真优化.结果表明:在相同的结构参数下,当反向偏压等于1200 V时,JBS二极管的肖特基接触处的峰值电场比MTJBS二极管高50.0%;在1200 V反向偏压下,... 提出了一种新型多级沟槽结势垒肖特基(MTJBS)二极管结构,并利用Silvaco TCAD软件对其进行仿真优化.结果表明:在相同的结构参数下,当反向偏压等于1200 V时,JBS二极管的肖特基接触处的峰值电场比MTJBS二极管高50.0%;在1200 V反向偏压下,当器件表面峰值电场等于1 MV/cm时,JBS二极管肖特基接触面宽度为1.6μm,MTJBS二极管肖特基接触面宽度为3.0μm.采用相同器件参数制备JBS与MTJBS二极管并进行电学性能测试对比,MTJBS二极管的正向导通特性未显示出明显的退化,但击穿电压提高了约200 V,同时反向漏电降低了2个数量级. 展开更多
关键词 碳化硅 结势垒肖特基二极管 多级沟槽 漏电流 高温特性 工艺流程
原文传递
3300 V高性能混合SiC模块研制
3
作者 刘艳宏 杨晓菲 +2 位作者 王晓丽 荆海燕 刘爽 《固体电子学研究与进展》 CAS 2024年第1期13-18,共6页
将Si基绝缘栅双极型晶体管(Insulated gate bipolar transistor,IGBT)芯片与SiC结型势垒肖特基二极管芯片按照双开关电路结构排布,开发了一种3 300 V等级混合SiC模块,对其设计方法、封装工艺、仿真、测试结果进行分析,并对标相同规格IGB... 将Si基绝缘栅双极型晶体管(Insulated gate bipolar transistor,IGBT)芯片与SiC结型势垒肖特基二极管芯片按照双开关电路结构排布,开发了一种3 300 V等级混合SiC模块,对其设计方法、封装工艺、仿真、测试结果进行分析,并对标相同规格IGBT模块。混合SiC模块低空洞率焊接满足牵引领域高温度循环周次的要求,冗余式的连跳键合结构可以有效增强功率循环能力。采用双脉冲法测试动态性能,测试结果表明该混合SiC模块反向恢复时间减小了84%,反向恢复电流减小了89.5%,反向恢复能量减小了99%,一次开关产生的总损耗降低了43.3%。混合SiC模块消除了开关过程中电压和电流过冲现象,在高电压、大电流和高频率的应用工况下具有明显的优势。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管 结型势垒肖特基二极管 混合SiC模块
下载PDF
SiC功率器件辐照效应研究进展 被引量:2
4
作者 刘超铭 王雅宁 +7 位作者 魏轶聃 王天琦 齐春华 张延清 马国亮 刘国柱 魏敬和 霍明学 《电子与封装》 2022年第6期1-12,共12页
SiC功率器件是许多航天器用电子设备的重要组成部分,是保障深空探测任务顺利进行的前提和基础。在梳理SiC功率器件发展概况的同时,针对不同SiC功率器件(SiC SBD、SiC JBS、SiC MOSFET)在空间辐射环境下的性能退化规律进行了概述,重点分... SiC功率器件是许多航天器用电子设备的重要组成部分,是保障深空探测任务顺利进行的前提和基础。在梳理SiC功率器件发展概况的同时,针对不同SiC功率器件(SiC SBD、SiC JBS、SiC MOSFET)在空间辐射环境下的性能退化规律进行了概述,重点分析了辐射环境下SiC功率器件的损伤机理,为SiC功率器件抗辐射技术的长远发展提供了参考。 展开更多
关键词 SiC功率器件 肖特基势垒二极管 结势垒肖特基二极管 MOSFET 空间辐射效应 损伤机理
下载PDF
3.3kV/50 A SiC JBS二极管及混合功率模块研制 被引量:3
5
作者 曹琳 王曦 +1 位作者 蒲红斌 谌娟 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第7期134-136,共3页
通过理论计算、仿真与实验验证的方式研制出3.3 kV/50 A 4H-碳化硅(SiC)结势垒肖特基(JBS)二极管芯片。芯片漂移区厚度33μm,掺杂浓度2×1015 cm-3,p+结区深度0.6μm,p+结区掺杂浓度5×1018 cm-3。芯片终端采用非均匀场限环结... 通过理论计算、仿真与实验验证的方式研制出3.3 kV/50 A 4H-碳化硅(SiC)结势垒肖特基(JBS)二极管芯片。芯片漂移区厚度33μm,掺杂浓度2×1015 cm-3,p+结区深度0.6μm,p+结区掺杂浓度5×1018 cm-3。芯片终端采用非均匀场限环结构。芯片静态测试表明,反向电压3.3 kV时漏电流低于100μA,正向电流50 A时压降小于2.4 V,与设计目标相符。基于该SiC JBS芯片完成了3.3 kV/400 A Si IGBT/SiC JBS混合功率模块研制,测试结果表明混合功率模块降低开关损耗明显,为实现变流装置高效化、小型化及轻量化打下了基础。 展开更多
关键词 结势垒肖特基二极管 混合功率模块 掺杂浓度
下载PDF
1700 V/1600 A SiC混合IGBT应用研究 被引量:3
6
作者 杨涛 唐威 《机车电传动》 北大核心 2018年第3期45-47,107,共4页
SiC功率器件具有高频、高效率、耐高温、抗辐射等优势,介绍了目前SiC功率器件应用情况,阐述了SiC-JBS以及SiC混合IGBT的特性,分析了应用于1 700 V混合IGBT的驱动技术,完成了SiC混合IGBT模块功率试验研究。
关键词 碳化硅器件 结势垒肖特基二极管 SiC混合IGBT 驱动技术 功率试验
下载PDF
Study of 4H-SiC junction barrier Schottky diode using field guard ring termination 被引量:1
7
作者 陈丰平 张玉明 +2 位作者 吕红亮 张义门 黄建华 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第9期515-518,共4页
This paper reports that the 4H-SiC Schottky barrier diode, PiN diode and junction barrier Schottky diode terminated by field guard rings are designed, fabricated and characterised. The measurements for forward and rev... This paper reports that the 4H-SiC Schottky barrier diode, PiN diode and junction barrier Schottky diode terminated by field guard rings are designed, fabricated and characterised. The measurements for forward and reverse characteristics have been done, and by comparison with each other, it shows that junction barrier Schottky diode has a lower reverse current density than that of the Schottky barrier diode and a higher forward drop than that of the PiN diode. High-temperature annealing is presented in this paper as well to figure out an optimised processing. The barrier height of 0.79 eV is formed with Ti in this work, the forward drop for the Schottky diode is 2.1 V, with an ideality factor of 3.2, and junction barrier Schottky diode with blocking voltage higher than 400 V was achieved by using field guard ring termination. 展开更多
关键词 4H-SIC junction barrier schottky diode ANNEALING electrical characteristics
下载PDF
套刻偏差对4H-SiC浮动结结势垒肖特基二极管的影响研究 被引量:1
8
作者 汤晓燕 戴小伟 +1 位作者 张玉明 张义门 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期488-492,共5页
4H-SiC浮动结结势垒肖特基二极管与常规结势垒肖特基二极管相比在相同的导通电阻条件下具有更高的击穿电压.由p^+埋层形成的浮动结与主结p^+区之间的套刻对准是实现该结构的一项关键技术.二维模拟软件ISE的模拟结果表明,套刻偏差的存在... 4H-SiC浮动结结势垒肖特基二极管与常规结势垒肖特基二极管相比在相同的导通电阻条件下具有更高的击穿电压.由p^+埋层形成的浮动结与主结p^+区之间的套刻对准是实现该结构的一项关键技术.二维模拟软件ISE的模拟结果表明,套刻偏差的存在会明显影响器件的击穿特性,随着偏差的增大击穿电压减小.尽管主结和埋层的交错结构与对准结构具有相似的击穿特性,但是当正向电压大于2 V后,交错结构的串联电阻更大. 展开更多
关键词 结势垒肖特基二极管 浮动结 套刻偏差
原文传递
表面缺陷对SiC JBS二极管特性影响研究
9
作者 胡继超 蒲红斌 +1 位作者 胡彦飞 陈治明 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2020年第10期72-74,共3页
由于碳化硅(SiC)外延材料中缺陷的影响,目前SiC结势垒肖特基(JBS)二极管实际性能仍低于理论预期。通过4H-SiC外延材料生长和表征、4H-SiC JBS二极管制作和器件特性测试分析,研究了表面缺陷对4H-SiC JBS二极管反向特性的影响。结果表明,... 由于碳化硅(SiC)外延材料中缺陷的影响,目前SiC结势垒肖特基(JBS)二极管实际性能仍低于理论预期。通过4H-SiC外延材料生长和表征、4H-SiC JBS二极管制作和器件特性测试分析,研究了表面缺陷对4H-SiC JBS二极管反向特性的影响。结果表明,当金属接触区或场限环区有彗星形缺陷或彗核存在时,器件击穿电压较低。胡萝卜缺陷会造成反向偏压较低时器件漏电流的增大,对器件的击穿电压影响不大。生长坑对器件的击穿电压和漏电流影响相对较小。三角形缺陷的存在会导致反向击穿电压降低约50%,漏电流增大4个数量级,对器件的反向特性有较严重的影响。分析认为,表面缺陷所导致的4H-SiC JBS二极管肖特基势垒高度的降低和缺陷处局部电场的增大是产生上述实验现象的主要原因。 展开更多
关键词 结势垒肖特基二极管 碳化硅 表面缺陷
下载PDF
一种基于4H-SiC JBS二极管的Boost型PFC电路
10
作者 姜玉德 甘新慧 +1 位作者 赵琳娜 顾晓峰 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期923-929,共7页
传统Si基快恢复二极管(FRD)在应用时由于反向恢复电流大、漏电流高等问题限制了电力电子电路的性能提升。基于此,提出了一种4H-SiC结势垒肖特基(JBS)二极管在功率因数校正(PFC)电路中的应用方案。首先测试比较了制备的4H-SiC JBS和Si FR... 传统Si基快恢复二极管(FRD)在应用时由于反向恢复电流大、漏电流高等问题限制了电力电子电路的性能提升。基于此,提出了一种4H-SiC结势垒肖特基(JBS)二极管在功率因数校正(PFC)电路中的应用方案。首先测试比较了制备的4H-SiC JBS和Si FRD的关键电学参数,指出反向恢复特性是影响器件损耗的关键;然后介绍了PFC电路的拓扑结构以及二极管的损耗分析方法;最后分别基于4H-SiC JBS二极管和Si FRD搭建了1000 W Boost PFC样机,电路开关频率为50 kHz。结果表明:当输出功率为1000 W时,相比于传统的Si FRD,使用4H-SiC JBS二极管的整机效率由97%提升至98.13%;当输出功率从400 W增至1000 W时,Si FRD的工作温度从36.2℃上升至96.6℃,而4H-SiC JBS二极管的温度仅从27.8℃上升至47.8℃。使用4H-SiC JBS二极管可以降低PFC电路的开关损耗和散热要求,有助于提高电路整体性能。 展开更多
关键词 4H-SIC 结势垒肖特基二极管 功率因数校正电路 反向恢复特性 转换效率
下载PDF
SiC JBS二极管和SiC MOSFET的空间辐照效应及机理 被引量:4
11
作者 张鸿 郭红霞 +6 位作者 顾朝桥 柳奕天 张凤祁 潘霄宇 琚安安 刘晔 冯亚辉 《太赫兹科学与电子信息学报》 2022年第9期884-896,共13页
基于第六代650 V碳化硅结型肖特基二极管(SiC JBS Diode)和第三代900 V碳化硅场效应晶体管(SiC MOSFET),开展SiC功率器件的单粒子效应、总剂量效应和位移损伤效应研究。20~80 MeV质子单粒子效应实验中,SiC功率器件发生单粒子烧毁(SEB)... 基于第六代650 V碳化硅结型肖特基二极管(SiC JBS Diode)和第三代900 V碳化硅场效应晶体管(SiC MOSFET),开展SiC功率器件的单粒子效应、总剂量效应和位移损伤效应研究。20~80 MeV质子单粒子效应实验中,SiC功率器件发生单粒子烧毁(SEB)时伴随着波浪形脉冲电流的产生,辐照后SEB器件的击穿特性完全丧失。SiC功率器件发生SEB时的累积质子注量随偏置电压的增大而减小。利用计算机辅助设计工具(TCAD)开展SiC MOSFET的单粒子效应仿真,结果表明,重离子从源极入射器件时,具有更短的SEB发生时间和更低的SEB阈值电压。栅-源拐角和衬底-外延层交界处为SiC MOSFET的SEB敏感区域,强电场强度和高电流密度的同时存在导致敏感区域产生过高的晶格温度。SiC MOSFET在栅压偏置(U_(GS)=3 V,U_(DS)=0 V)下开展钴源总剂量效应实验,相比于漏压偏置(U_(GS)=0 V,U_(DS)=300 V)和零压偏置(U_(GS)=U_(DS)=0 V),出现更严重的电学性能退化。利用中带电压法分析发现,栅极偏置下氧化层内的垂直电场提升了陷阱电荷的生成率,加剧了阈值电压的退化。中子位移损伤会导致SiC JBS二极管的正向电流和反向电流减小。在漏极偏置下进行中子位移损伤效应实验,SiC MOSFET的电学性能退化最严重。该研究为空间用SiC器件的辐射效应机理及抗辐射加固研究提供了一定的参考和支撑。 展开更多
关键词 碳化硅结型肖特基二极管 碳化硅场效应晶体管 单粒子烧毁 计算机辅助设计 总剂量效应 位移损伤效应
下载PDF
Temperature-dependent characteristics of 4H-SiC junction barrier Schottky diodes 被引量:3
12
作者 陈丰平 张玉明 +3 位作者 张义门 汤晓燕 王悦湖 陈文豪 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第3期400-404,共5页
The current-voltage characteristics of 4H-SiC junction barrier Schottky (JBS) diodes terminated by an offset field plate have been measured in the temperature range of 25-300℃. An experimental barrier height value ... The current-voltage characteristics of 4H-SiC junction barrier Schottky (JBS) diodes terminated by an offset field plate have been measured in the temperature range of 25-300℃. An experimental barrier height value of about 0.5 eV is obtained for the Ti/4H-SiC JBS diodes at room temperature. A decrease in the experimental barrier height and an increase in the ideality factor with decreasing temperature are shown. Reverse recovery testing also shows the temperature dependence of the peak recovery current density and the reverse recovery time. Finally, a discussion of reducing the reverse recovery time is presented. 展开更多
关键词 4H SiC junction barrier schottky diode temperature dependence electrical characteristics
下载PDF
碳化硅结势垒肖特基二极管的质子辐射效应 被引量:1
13
作者 刘翠翠 郭刚 +7 位作者 李治明 殷倩 张艳文 刘建成 韩金华 张峥 张付强 陈启明 《同位素》 CAS 2022年第6期449-459,I0001,共12页
碳化硅结势垒肖特基二极管(SiC JBS)是新一代航天器电推进系统的关键部件,但高能粒子辐射严重威胁其可靠性与稳定性。为揭示其辐射损伤机理,为其抗辐射加固设计与考核评估储备数据,本研究基于加速器开展了先进商用SiC JBS 10~20 MeV中... 碳化硅结势垒肖特基二极管(SiC JBS)是新一代航天器电推进系统的关键部件,但高能粒子辐射严重威胁其可靠性与稳定性。为揭示其辐射损伤机理,为其抗辐射加固设计与考核评估储备数据,本研究基于加速器开展了先进商用SiC JBS 10~20 MeV中能质子地面辐照实验,并提取器件辐照前后的正向伏安特性、反向伏安特性、电容电压等电学参数及缺陷特性。系统分析器件关键特性随辐照条件的改变规律。结果显示,质子辐照引起了器件肖特基势垒升高、载流子浓度降低,且10 MeV较低能质子导致的位移损伤退化更严重。分析认为,PN结界面缺陷导致高性能商用SiC JBS反向电学性能对中能质子的辐照更加敏感,正向特性相对稳定,辐照生碳缺陷造成载流子去除效应是引起SiC JBS性能退化的主要机制。 展开更多
关键词 碳化硅结势垒肖特基二极管 质子辐射效应 退化规律 效应机理
下载PDF
4H-SiC浮动结JBS器件的设计方法
14
作者 孙腾飞 汤晓燕 +2 位作者 谢思亮 袁昊 张玉明 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2019年第4期721-725,共5页
研究了4H-SiC浮动结(FJ)结势垒肖特基(JBS)二极管的设计方法。提出在上外延层厚度一定的情况下得到外延层最佳掺杂浓度,然后以器件的功率优值(BFOM值)为依据确定出最佳下外延层厚度,进而设计出浮动结和表面结的最佳结构参数。否定了文... 研究了4H-SiC浮动结(FJ)结势垒肖特基(JBS)二极管的设计方法。提出在上外延层厚度一定的情况下得到外延层最佳掺杂浓度,然后以器件的功率优值(BFOM值)为依据确定出最佳下外延层厚度,进而设计出浮动结和表面结的最佳结构参数。否定了文献中认为浮动结位于器件中部为最佳设计的结论。仿真结果表明浮动结和表面结线宽比不仅影响器件导通特性,还会影响反向特性。浮动结线宽比在一定范围内会略微影响器件击穿电压,而表面结线宽比主要影响器件的反向泄漏电流。 展开更多
关键词 4H-SIC 浮动结-结势垒肖特基二极管 外延结构 功率优值
下载PDF
3300V混合SiC IGBT模块研制与性能分析 被引量:1
15
作者 杨晓菲 于凯 +2 位作者 董妮 荆海燕 刘爽 《电子与封装》 2021年第11期59-64,共6页
传统绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)模块内部集成有PIN结构的Si基二极管作为续流二极管,该二极管开关损耗大,并且在关断时存在电流、电压过冲现象,使得IGBT模块整体功耗增大,可靠性降低。通过SiC结势垒控制... 传统绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)模块内部集成有PIN结构的Si基二极管作为续流二极管,该二极管开关损耗大,并且在关断时存在电流、电压过冲现象,使得IGBT模块整体功耗增大,可靠性降低。通过SiC结势垒控制肖特基二极管(Junction Barrier Control Schottky Diode,JBS)代替模块内原有的PIN结构Si基二极管,研制了3300 V/1500 A等级的Si IGBT/SiC JBS混合模块。介绍了混合模块的设计方法、制造工艺及测试结果,并对比传统Si基IGBT模块与Si IGBT/SiC JBS混合模块的电学参数差异。通过相同工况条件下的功耗计算,对比两者功耗的差别。研究表明Si IGBT/SiC JBS模块中二极管的开关电流减小了91.9%、开关能量减小了98.3%,二极管功耗相对减少了62.1%,使得混合模块整体功耗降低,消除了电压、电流过冲,提高了模块可靠性。 展开更多
关键词 碳化硅 结势垒控制肖特基二极管 绝缘栅双极型晶体管 混合模块
下载PDF
1700 V/1200 A Si/SiC混合模块研制与性能对比
16
作者 冯科 杨晓菲 王昭 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2019年第5期371-374,共4页
介绍了一种由Si IGBT与SiC JBS组合封装的Si/SiC混合模块,利用SiC JBS单载流子器件没有反向恢复特性的特点,提升IGBT模块的特性。对Si/SiC混合模块的结构、工艺、测试结果进行了描述,与Si模块相比,在芯片结温为125℃时,Si/SiC混合模块... 介绍了一种由Si IGBT与SiC JBS组合封装的Si/SiC混合模块,利用SiC JBS单载流子器件没有反向恢复特性的特点,提升IGBT模块的特性。对Si/SiC混合模块的结构、工艺、测试结果进行了描述,与Si模块相比,在芯片结温为125℃时,Si/SiC混合模块的续流二极管的反向恢复电流减少了86.7%,反向恢复能量减少了98.1%,恢复时间减少了约82.1%。根据相同工况条件下的损耗计算,与Si模块相比,Si/SiC混合模块的续流二极管功耗减小了64%,Si/SiC混合模块的IGBT芯片的损耗与Si模块持平,总功耗减小了7.1%。 展开更多
关键词 碳化硅 结势垒控制肖特基二极管 绝缘栅双极型晶体管 混合模块
下载PDF
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部