检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学进展 2014年第5期34卷 226-234页

作者：黄昊沈征王俊王达名湖南大学电气与信息工程学院

二极管作为最基本的器件,在电子电路中的应用非常广泛。而随着IGBT和MOS管等器件的发展,对二极管的方向恢复性能的要求越来越高。本文介绍了提高快恢复二极管恢复特性的两种主流技术的发展,即载流子寿命控制技术和发射极效率控制技术。... 详细信息

二极管作为最基本的器件,在电子电路中的应用非常广泛。而随着IGBT和MOS管等器件的发展,对二极管的方向恢复性能的要求越来越高。本文介绍了提高快恢复二极管恢复特性的两种主流技术的发展,即载流子寿命控制技术和发射极效率控制技术。并通过仿真对阳极发射效率控制技术进行了验证,最后对SiC材料的二极管进行了介绍和展望。

关键词：快恢复二极管载流子寿命控制发射极效率碳化硅二极管

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高压大容量变换器中快恢复二极管的模型

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电工技术学报 2008年第7期23卷 62-67,80页

作者：易荣赵争鸣袁立强清华大学电力系统国家重点实验室北京100084

以高压大容量变换器中的快恢复二极管为研究对象,结合集总电荷模型和功能模型,提出一种新的二极管混合模型。模型采用四个阶段准确描述反向恢复过程,正向恢复过程考虑"电感效应"。模型在电路仿真软件PSIM中实现,仿真结果与产... 详细信息

以高压大容量变换器中的快恢复二极管为研究对象,结合集总电荷模型和功能模型,提出一种新的二极管混合模型。模型采用四个阶段准确描述反向恢复过程,正向恢复过程考虑"电感效应"。模型在电路仿真软件PSIM中实现,仿真结果与产品手册数据、实验结果对比表明,所提模型能准确地反映二极管正向和反向恢复特性。

关键词：快恢复二极管混合模型集总电荷模型功能模型

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快恢复二极管软度参数的调整

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半导体技术 1999年第5期24卷 16-18页

作者：张华曹西安理工大学西安710048

探讨了快恢复二极管制造过程中，选择适当的复合中心能级去调整快恢复二极管软度因子和软度的可行性。实验结果说明，选用σｐ／σｎ比值较小的复合中心能级可以改善二极管的软度参数。

关键词：二极管快恢复二极管软度参数调整

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快恢复二极管的研究

快恢复二极管的研究

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作者：王智电子科技大学

学位级别：硕士

论文从快恢复二极管的理论原理开始阐述，研究和探讨了二极管反向恢复时间、正向压降、反向击穿电压等各参数之间的关系和设计思路，对快恢复二极管的各项参数特性以及测试原理进行了较为详细的介绍。并对比目前国内外主流快恢复二极管... 详细信息

论文从快恢复二极管的理论原理开始阐述，研究和探讨了二极管反向恢复时间、正向压降、反向击穿电压等各参数之间的关系和设计思路，对快恢复二极管的各项参数特性以及测试原理进行了较为详细的介绍。并对比目前国内外主流快恢复二极管结构之间的优缺点。论文根据之前阐述的设计原理及思路，以目前我公司正在研制生产的某型号玻璃钝化封装快恢复整流二极管为例，对大功率快恢复二极管的各个参数的设计以及工艺的流程进行了一一说明和分析，并结合实际的生产试验，确定和优化了产品的工艺方法，研制出具有体积小、工作电流大、反向电压高、反向恢复时间快、可靠性高等特点的产品。论文工艺方案选用电阻率很低的N型硅单晶片作为衬底，采用外延和扩散相结合的方式来得到高阻区宽度可精确控制的P+NN+结构二极管，以便获得较小的正向压降；采用铂液态源扩散工艺来降低产品反向恢复时间，达到产品反向漏电流较小的目的。双面进行蒸铝制作表面金属化；喷沙机械造型和化学腐蚀形成台面提高反向击穿电压；玻璃钝化保护PN结减小表面污染从而降低表面漏电流提高耐压等技术，得到较为理想的反向击穿电压VBR，正向压降VF，反向恢复时间trr三参数之间的折衷。论文制作出的玻璃钝化实体封装样管达到了反向击穿电压V（BR）(IR=100μA)在1200V以上，正向压降VF(IFM=15A)在1.4V以下，反向恢复时间trr（IF=0.5A，IR=1A，IREC=0.25A）在150ns以内的水平。为以后设计人员对产品的设计方式和思路以及对扩大产品领域的研发，提供一定的参考价值。

关键词：反向恢复时间正向压降反向漏电流快恢复二极管

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MPS快恢复二极管反向恢复时间的研究

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电力电子技术 2013年第11期47卷 73-75页

作者：陈天杨晓鸾季顺黄无锡凤凰半导体科技有限公司江苏无锡214000

基于现代电力电子技术的发展要求,与主功率开关器件并联起箝位或缓冲作用的快速二极管应具有低的正向导通损耗与超快超软的恢复特性。论述了MPS快恢复二极管的反向恢复原理,利用TCAD仿真软件对快恢复二极管的反向恢复时间参数进行了仿... 详细信息

基于现代电力电子技术的发展要求,与主功率开关器件并联起箝位或缓冲作用的快速二极管应具有低的正向导通损耗与超快超软的恢复特性。论述了MPS快恢复二极管的反向恢复原理,利用TCAD仿真软件对快恢复二极管的反向恢复时间参数进行了仿真设计。实验在外延硅片上利用外延层与村底过渡区域的高浓度梯度特性结合电子辐照技术,制作出了反向恢复时间为45 ns的外延功率快速软恢复二极管;同时,通过在硅片背面引入深层的n型掺杂缓冲层,在单晶硅片上制作出了具有较短反向恢复时间(55 ns)和良好软度因子的单晶功率快速软恢复二极管。

关键词：快恢复二极管反向恢复时间缓冲层

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MPS快恢复二极管正向压降的研究

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半导体技术 2013年第8期38卷 598-602页

作者：陈天杨晓鸾季顺黄无锡凤凰半导体科技有限公司江苏无锡214000

介绍了混合pin/肖特基(MPS)二极管快恢复二极管的工作原理,基于人们对与主功率开关器件并联起箝位或缓冲作用的快速二极管提出的高要求即在具有超快和超软恢复特性的同时又兼具有低的正向导通损耗,以减少芯片的发热损耗。采用Silvaco仿... 详细信息

介绍了混合pin/肖特基(MPS)二极管快恢复二极管的工作原理,基于人们对与主功率开关器件并联起箝位或缓冲作用的快速二极管提出的高要求即在具有超快和超软恢复特性的同时又兼具有低的正向导通损耗,以减少芯片的发热损耗。采用Silvaco仿真软件对MPS结构的两款较快恢复二极管的正向特性进行了研究并实际制作了器件,发现正向压降与衬底掺杂浓度及载流子迁移率关系极大。分析了正向压降的温度特性,结果表明固定掺杂浓度的FRD器件,由于晶格散射对载流子迁移率起主导作用,正向压降呈正温度系数特性;而对于FRED器件,由于杂质散射起主导作用,正向压降呈负温度系数特性。

关键词：混合pin/肖特基(MPS)二极管快恢复二极管正向压降正温度系数负温度系数

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100V横向体硅快恢复二极管设计

100V横向体硅快恢复二极管设计

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作者：孙玲东南大学

学位级别：硕士

为充分发挥氮化镓(Gallium Nitride,GaN)功率器件的高频开关优势,其栅控制驱动芯片工作频率也应得到相应提升。由于自举二极管特性会影响栅驱动芯片内自举电路充电速度,从而限制驱动芯片工作频率,因此,设计并优化具有良好开关特性的自... 详细信息

为充分发挥氮化镓(Gallium Nitride,GaN)功率器件的高频开关优势,其栅控制驱动芯片工作频率也应得到相应提升。由于自举二极管特性会影响栅驱动芯片内自举电路充电速度,从而限制驱动芯片工作频率,因此,设计并优化具有良好开关特性的自举二极管具有重要意义。本文首先分析了传统自举横向快恢复二极管的工作原理,通过仿真分析,指出二极管漂移区长度和空穴注入效率是影响反向恢复特性的重要原因。接着深入分析了现有深沟槽技术及肖特基技术,发现虽然以上两种技术可改善反向恢复特性,但存在工艺制备难及漏电偏大等问题。基于以上研究,本文给出了一种变掺杂自举横向快恢复二极管,在二极管阳极区域采用变掺杂的方式增加阳极浓度,在保证正向导通特性和击穿特性的前提下,减小二极管阳极面积;其次通过调节阳极变掺杂的注入窗口来控制二极管阳极的注入效率,将二极管悬链式的载流子分布调节为线性缓变的载流子分布,大幅降低反向恢复峰值电流和反向恢复时间,且工艺简单,漏电小。仿真结果表明:本文设计的变掺杂自举横向快恢复二极管,其击穿电压可达172V,正向导通电流为0.1A时,正向导通压降为0.76V,与传统结构相比,反向恢复时间从41ns缩短为22ns,改善了45%,能够满足1MHz工作频率GaN功率器件驱动芯片的需求。

关键词：氮化镓驱动芯片快恢复二极管变掺杂反向恢复特性

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基于外延工艺改善的快恢复二极管的良率提升研究

基于外延工艺改善的快恢复二极管的良率提升研究

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作者：马秀梅浙江大学

学位级别：硕士

硅外延片材料是现代大规模集成电路硅器件的基础专用功能材料,硅材料是电子信息产业的基础与支柱材料。其中,硅外延在半导体器件中扮演着重要的角色,而外延层品质的高低对产品最终的电性参数有着重要的影响。本文重点从如何对外延工艺... 详细信息

硅外延片材料是现代大规模集成电路硅器件的基础专用功能材料,硅材料是电子信息产业的基础与支柱材料。其中,硅外延在半导体器件中扮演着重要的角色,而外延层品质的高低对产品最终的电性参数有着重要的影响。本文重点从如何对外延工艺进行优化改良,设备备件间如何匹配等因素来降低硅外延层中滑移线缺陷,并以快恢复二极管为研究载体,各因素的影响程度通过产品良率来量化衡量。实验数据证明:硅片形变弯曲程度可以与球面凹槽基座更加贴合匹配时,受热越均匀,硅片内温度梯度越低,热应力越小,滑移线缺陷减小,良率提升。对于工艺程序中的升降温时间调整,升温时间的延长对于热应力的累积起到了缓解作用,更利于温度在硅片内的均匀分布,缺陷面积降低。通过线圈高度调节补偿气流对温度的影响,可以有效的降低缺陷,线圈高度也是影响滑移线缺陷的影响因素之一。在以上因素共同变更的情况下,采用衬底背封边缘去除,对于FRD产品工艺来说,在去边宽度为0.6mm时得到了电阻率分布均匀,95%以上的产品良率。

关键词：外延滑移线快恢复二极管良率

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新能源汽车用大电流快恢复二极管的研究

新能源汽车用大电流快恢复二极管的研究

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作者：张海涛上海交通大学

学位级别：硕士

新能源汽车电池输出的直流电通过IGBT进行逆变,将直流电转换为交流电驱动马达工作,每颗IGBT均需搭配一颗快恢复二极管用作续流。通过本文研究,要设计一款可以替代进口快恢复二极管芯片的产品,实现国产化。本文从基础理论入手,通过Silvac... 详细信息

新能源汽车电池输出的直流电通过IGBT进行逆变,将直流电转换为交流电驱动马达工作,每颗IGBT均需搭配一颗快恢复二极管用作续流。通过本文研究,要设计一款可以替代进口快恢复二极管芯片的产品,实现国产化。本文从基础理论入手,通过Silvaco软件进行器件仿真,针对器件的缓冲层厚度、缓冲层浓度和P结浓度对静态和动态参数的影响进行研究。缓冲层厚度增加则导通压降和反向恢复时间增加,但反向恢复过冲电流峰值减小。P结浓度增加则导通压降降低,反向恢复时间不变,但反向恢复过冲电流峰值增加。器件的缓冲层浓度改变不影响器件静态和动态损耗,但是缓冲层浓度增加时击穿电压会下降。在理论分析和仿真研究的基础上,进行了产品设计和晶圆流片。将本课题产品与进口产品进行了同条件的对比测试,25℃时本课题产品静态和动态损耗分别是进口产品的98%和96%,125℃时本课题产品的静态和动态损耗分别是进口产品的84%和90%。本课题产品具有低的反向恢复过冲电压,因此具有更高的鲁棒性。本课题器件高温漏电只有进口器件的45%,因此具有更高的可靠性,综合以上测试结果本课题产品满足替代进口产品的要求。通常认为反向恢复软度决定反向恢复过冲电压峰值,通过研究提出了反向恢复过程最后一个阶段的电荷释放速度决定反向恢复过冲电压峰值的观点,这为快恢复二极管的研究提供了新的技术支持,本课题的研究内容对功率器件的研究和发展具有理论意义和工程意义。

关键词：快恢复二极管正向导通压降反向恢复纵向结构

来源：评论

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2500V/2A快恢复二极管的优化设计

2500V/2A快恢复二极管的优化设计

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作者：王王辉西安理工大学

学位级别：硕士

2500V/2A的快恢复二极管具有导通电压低、开关时间短、体积小（直径仅为3mm）等优点，在航天航空及军事领域有着广泛且重要的应用。本文通过分析影响二极管的静态与动态特性的因素，研究了LC振荡形成的原因与减缓机制，重点探究了影响... 详细信息

2500V/2A的快恢复二极管具有导通电压低、开关时间短、体积小（直径仅为3mm）等优点，在航天航空及军事领域有着广泛且重要的应用。本文通过分析影响二极管的静态与动态特性的因素，研究了LC振荡形成的原因与减缓机制，重点探究了影响动态雪崩耐量的主要因素，最终优化得到了i区、缓冲展、P区与终端的结构参数。主要研究工作和研究成果如下：\n （1）分析了阴极侧缓冲层及P区的结构参数与少子寿命对2500V/2A快恢复二极管反向恢复特性的影响，得出了P区掺杂浓度减小，少子寿命降低以及缓冲层浓度梯度减小均可使二极管的反向恢复时间减小。\n （2）探究了反向恢复末期2500V/2A快恢复二极管产生LC振荡的原因及引入阴极侧缓冲层结构对LC振荡的抑制，结果表明加入缓冲层结构能够避免pn结与nn+结处的电场穿通，消除了振荡现象。\n （3）研究了P区掺杂浓度与阴极侧缓冲层结构对2500V/2A快恢复二极管动态雪崩耐量的影响，并对其进行了优化。结果显示，二极管nn+结处的电场_值强度从2.1×105V/cm减小至1×104V/cm，雪崩耐量得到提高。\n （4）结合以上结论，经仿真优化，确定了二极管i区，P区，缓冲层，斜角终端的主要结构参数，优化后的二极管的特性参数为trr=100ns，VF=2.3V，IRm=14A，达到了设计指标。\n 本课题的研究成果对开展小体积高耐压二极管方面的研究具有指导和参考价值。

关键词：快恢复二极管 P区掺杂浓度阴极缓冲层 LC振荡动态雪崩耐量

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