检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会

作者：张玉明张义门西安电子科技大学微电子所西安电子科技大学微电子所

1 引言目前几乎所以的功率系统中都采用硅器件,毫无疑问成熟的硅工艺技术是硅器件的最大的优势。然而硅器件的功率性能将不会有太大的提高,这是因为硅器件的电特性已接近材料物理特性的极限。首先,硅低的击穿电场意味着在高压工作时需... 详细信息

1 引言目前几乎所以的功率系统中都采用硅器件,毫无疑问成熟的硅工艺技术是硅器件的最大的优势。然而硅器件的功率性能将不会有太大的提高,这是因为硅器件的电特性已接近材料物理特性的极限。首先,硅低的击穿电场意味着在高压工作时需要采用厚的轻掺杂层,这将引起较大的串联电阻,特别时对单极器件尤其如此。为了减少正向压降,电流密度必须保持在很低的值,因此硅器件的大电流是通过增加硅片面积来

关键词：硅器件功率系统碳化硅功率器件碳化硅材料肖特基二极管阻断电压

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碳化硅功率器件用有机硅灌封胶材料耐温性能研究

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绝缘材料 2023年第12期56卷 24-33页

作者：林荧史玉龙刘育豪张云霄张博雅文韬合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽合肥230009 福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108 西安交通大学陕西西安710049

碳化硅(SiC)功率器件高功率密度化的发展趋势和航空领域的应用需求,对封装用有机硅灌封胶材料的耐高低温性能提出更高的要求。本文以SEMICOSIL 915HT、Duraseal 1533、R-2188 3种型号商用有机硅灌封胶材料为研究对象,比较三者的耐温性... 详细信息

碳化硅(SiC)功率器件高功率密度化的发展趋势和航空领域的应用需求,对封装用有机硅灌封胶材料的耐高低温性能提出更高的要求。本文以SEMICOSIL 915HT、Duraseal 1533、R-2188 3种型号商用有机硅灌封胶材料为研究对象,比较三者的耐温性能。结果表明:灌封胶材料热降解过程中甲基氧化阶段的反应与灌封胶材料热氧老化过程的前期反应相同。R-2188的灌封胶材料具有较高的甲基氧化反应活化能(249.5 kJ/mol)、335℃的起始热分解温度和在甲基氧化阶段较低的质量损失(5%),更适用于高温运行条件下SiC功率器件的封装。SEMICOSIL 915HT具有-81.1℃的结晶起始温度和0.006 4 min^(-1)的结晶速率,更适用于低温运行条件下SiC功率器件的封装。

关键词：有机硅灌封胶碳化硅功率器件封装耐温性能

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碳化硅功率器件高速应用关键技术研究

碳化硅功率器件高速应用关键技术研究

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作者：梁美北京交通大学

学位级别：博士

碳化硅功率器件具有高开关速度的特点,其开关损耗低,开关频率高,对实现电力电子变换器的高效率及高功率密度具有明显优势,迫切希望碳化硅功率器件在电力电子变换器中广泛应用。但是碳化硅功率器件的高开关速度也为其应用带来了一些问题... 详细信息

碳化硅功率器件具有高开关速度的特点,其开关损耗低,开关频率高,对实现电力电子变换器的高效率及高功率密度具有明显优势,迫切希望碳化硅功率器件在电力电子变换器中广泛应用。但是碳化硅功率器件的高开关速度也为其应用带来了一些问题,并且目前对这些问题缺乏深入研究,因此研究碳化硅功率器件高速应用技术具有较大意义。本文针对以下内容进行了研究:依据碳化硅功率器件的开通电流变化率、关断电压变化率与驱动回路中栅极电阻、栅极寄生电感、功率回路寄生电感的关系,推导了栅极电阻、栅极寄生电感、功率回路寄生电感的设计范围,从而指导驱动回路和功率回路设计。为了降低续流二极管和负载电感的寄生电容对开关特性的影响,根据碳化硅功率器件最大关断电压变化率,限制了两种寄生电容的大小。为减少因测试不规范造成对开关特性测试结果的影响,规范测试开关波形时测试点的选择和测试设备的使用。为预测碳化硅功率器件开关行为,提出了一种基于数学建模方法的碳化硅功率器件分析模型。利用数学迭代法进行求解,利用数学公式分段拟合结电容和跨导系数的非线性特性,避免了使用简化条件求解时域表达式和对结电容、跨导系数常量处理等两方面造成预测结果不精准的问题。基于所提出分析模型,得到了碳化硅功率器件沟道电流,用于评估开关损耗。对比了碳化硅功率器件各开关特性对电路中参数的敏感性,为优化电力电子变换器性能提供理论指导。针对非开尔文封装和开尔文封装的碳化硅功率器件串扰问题的形成机理进行分析,得到了栅漏极结电容的位移电流和共源寄生电感上电压为形成串扰问题的主要因素。基于以上分析,提出了一种低栅极关断阻抗驱动电路,该驱动电路先将共源寄生电感与驱动回路解耦,并在关断栅极电阻上并联电容旁路栅漏极结电容的位移电流,该驱动电路结构和控制逻辑简单,易于实现。利用续流二极管及碳化硅功率器件关断过程的端阻抗,分析了关断过电压及振荡的形成机理,指出降低端阻抗或开关速度可达到抑制目的。为将部分寄生电感与功率回路解耦,降低关断过程端阻抗,推导了桥臂并联高频解耦电容的设计原则。为解决高频解耦电容加入后关断电压上低频振荡和高频振荡叠加的问题,推导了高频解耦电容串联阻尼的设计范围。为改进串联阻尼影响电容的解耦效果,提出了一种高频解耦电容并联电容-阻尼支路的方法,并给出了阻尼的设计方法。为避免增大栅极电阻,降低开关速度方法造成开关延时和开关损耗大幅度增加,提出了一种变驱动电压变栅极电阻驱动电路,只在续流二极管和碳化硅功率器件出现关断过电压及振荡阶段降低碳化硅功率器件驱动电压,增大栅极电阻,实现降低开关速度。该驱动电路对关断过电压及振荡可起到抑制作用,但是也会增大开关损耗,需考虑开关损耗的可接受范围。

关键词：碳化硅功率器件开关特性寄生参数规范测试分析模型串扰问题关断过电压振荡

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碳化硅功率器件终端结构的制造方法

碳化硅功率器件终端结构的制造方法

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作者：颜世桃郑渚杨彬李程丁庆 518102 广东省深圳市宝安区西乡街道宝田一路臣田工业区37栋二楼东侧

本发明涉及一种碳化硅功率器件终端结构的制造方法，所述方法包括：提供制备有主结的碳化硅衬底；于所述碳化硅衬底中形成临近所述主结的第一掺杂区；在所述第一掺杂区中形成沿远离所述主结的方向离子浓度依次递增的第一渐变区；基于同... 详细信息

标准号: CN108447896B

本发明涉及一种碳化硅功率器件终端结构的制造方法，所述方法包括：提供制备有主结的碳化硅衬底；于所述碳化硅衬底中形成临近所述主结的第一掺杂区；在所述第一掺杂区中形成沿远离所述主结的方向离子浓度依次递增的第一渐变区；基于同一结终端窗口，对所述第一渐变区同时进行反类型离子注入，形成沿远离所述主结的方向上离子浓度依次递减的第二渐变区；其中，所述碳化硅衬底、所述第一掺杂区和所述第一渐变区中掺杂的离子类型为第一导电类型，所述主结和所述第二渐变区中掺杂的离子类型为第二导电类型。上述方法工艺简单，且通过此方法制备的碳化硅功率器件终端结构不易发生电场集中。

关键词：渐变区主结掺杂区碳化硅衬底离子碳化硅功率器件离子类型终端结构掺杂的制备第一导电类型导电类型电场集中依次递减依次递增结终端制造

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碳化硅功率器件及其制备方法

碳化硅功率器件及其制备方法

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作者：袁旭宗肖航李铭聪赵德胜张宝顺 528000 广东省佛山市南海区狮山镇科教路1号

本发明公开了一种碳化硅功率器件及其制备方法。碳化硅功率器件包括：SiC衬底及沿选定方向依次层叠于所述SiC衬底上的SiC外延层、复合栅介质层，以及，第一电极、第二电极，所述第一电极与所述复合栅介质层电连接，所述第二电极与所述Si... 详细信息

标准号: CN117276351A

本发明公开了一种碳化硅功率器件及其制备方法。碳化硅功率器件包括：SiC衬底及沿选定方向依次层叠于所述SiC衬底上的SiC外延层、复合栅介质层，以及，第一电极、第二电极，所述第一电极与所述复合栅介质层电连接，所述第二电极与所述SiC衬底电连接。本发明提供的一种碳化硅功率器件及其制备方法，通过设置复合栅介质层，提高了栅极的耐压性能，减小了栅极漏电流，提高了器件可靠性；采用ALD和LPCVD设备结合沉积形成的栅介质层，可解决纯ALD沉积栅介质层时的沉积速度慢、量产困难的问题，从而提高了产量。

关键词：碳化硅功率器件复合栅介质层衬底第二电极第一电极栅介质层电连接沉积制备器件可靠性栅极漏电流耐压性能设备结合依次层叠外延层减小量产

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碳化硅功率器件的焊料层失效状态在线原位表征系统及方法

碳化硅功率器件的焊料层失效状态在线原位表征系统及方法

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作者：余彬曹永娟毛鹏贾周曹一涵 224002 江苏省盐城市盐南高新区新河街道文港南路105号

本发明公开了一种碳化硅功率器件的焊料层失效状态在线原位表征系统及方法，包括检测控制模块、IGBT大功率器件、可控电流源、半导体开关器件、直流电压源和漏源电压在线测量电路；检测控制模块分别与半导体开关器件、IGBT大功率器件和... 详细信息

标准号: CN116500400A

本发明公开了一种碳化硅功率器件的焊料层失效状态在线原位表征系统及方法，包括检测控制模块、IGBT大功率器件、可控电流源、半导体开关器件、直流电压源和漏源电压在线测量电路；检测控制模块分别与半导体开关器件、IGBT大功率器件和待测碳化硅功率器件相连，采集待测碳化硅功率器件输出的测试电流，并基于测试电流分别控制三者的通断；IGBT大功率器件的集电极与直流电压源相连，其发射极与待测碳化硅功率器件的源极相连接；半导体开关器件与可控电流源串联后，与待测碳化硅功率器件并联；漏源电压在线测量电路用于与待测碳化硅功率器件并联，在线测量待测碳化硅功率器的源漏极电压。本发明实现了对碳化硅功率器件的焊料层失效状态在线、非入侵式原位表征。

关键词：碳化硅功率器件半导体开关器件大功率器件在线测量电路可控电流源直流电压源测试电流控制模块漏源电压失效状态原位表征焊料层并联碳化硅功率源漏极电压非入侵式在线测量发射极集电极检测通断源极串联采集输出

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碳化硅功率器件结终端结构及制造方法、碳化硅功率器件

碳化硅功率器件结终端结构及制造方法、碳化硅功率器件

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作者：贺冠中 518000 广东省深圳市龙岗区宝龙工业城宝龙七路5号方正微电子工业园

本发明提供一种碳化硅功率器件结终端结构及制造方法、碳化硅功率器件。其制造方法包括以下步骤：提供具有碳化硅外延层的衬底；自碳化硅外延层表面向远离碳化硅外延层的方向上，沉积形成层叠叠设的若干层介质薄膜；对介质薄膜进行多次... 详细信息

标准号: CN111192821B

本发明提供一种碳化硅功率器件结终端结构及制造方法、碳化硅功率器件。其制造方法包括以下步骤：提供具有碳化硅外延层的衬底；自碳化硅外延层表面向远离碳化硅外延层的方向上，沉积形成层叠叠设的若干层介质薄膜；对介质薄膜进行多次刻蚀处理，使各介质薄膜具有不同边界；在介质薄膜表面形成便于进行P型杂质注入的硬掩膜图案；对碳化硅外延层表面进行P型杂质注入处理，获得具有不同深度和浓度分布的P型杂质；去除碳化硅外延层表面的硬掩膜和具有不同边界的介质薄膜，得到碳化硅功率器件结终端结构。由此制造方法实现对碳化硅外延层进行不同浓度和深度的P注入，从而获得结终端区域电场分布可控的碳化硅功率器件结终端结构。

关键词：碳化硅外延层介质薄膜碳化硅功率器件结终端结构制造硬掩膜图案表面形成浓度分布区域电场结终端可控的硬掩膜沉积衬底刻蚀去除

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碳化硅功率器件及其制造方法

碳化硅功率器件及其制造方法

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作者： L·克诺尔 S·沃思瑞士巴登

提供了一种具有低的导通电阻Ron的碳化硅功率器件(100)及其制造方法。碳化硅功率器件(100)包括第一导电型衬底(20)、多个碳化硅层堆叠(30)、连续绝缘层(40)和栅电极层(45)。每个碳化硅层堆叠(30)包括堆叠在衬底(20)上的以下各层：第一... 详细信息

标准号: CN116615806A

提供了一种具有低的导通电阻R_on的碳化硅功率器件(100)及其制造方法。碳化硅功率器件(100)包括第一导电型衬底(20)、多个碳化硅层堆叠(30)、连续绝缘层(40)和栅电极层(45)。每个碳化硅层堆叠(30)包括堆叠在衬底(20)上的以下各层：第一导电型漏极层(35)、第二导电型沟道层(37)和第一导电型源极层(36)。多个第一绝缘层部分(42)横向地覆盖和包围每个碳化硅层堆叠(30)的至少漏极层(35)和沟道层(37)。每个沟道层(37)的每个点横向地夹在栅电极层(45)的两个相对部分之间，其中，这两个相对部分沿着延伸穿过该沟道层(37)的该点的直线具有小于2μm的距离(d)。

关键词：堆叠碳化硅层沟道层碳化硅功率器件栅电极层导电型漏极层衬底绝缘层导电型沟道层连续绝缘层导电型源导通电阻延伸穿过地夹极层包围覆盖制造

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碳化硅功率器件终端结构的制造方法

碳化硅功率器件终端结构的制造方法

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作者：颜世桃郑渚杨彬李程丁庆 518102 广东省深圳市宝安区西乡街道宝田一路臣田工业区37栋二楼东侧

标准号: CN108447896A

关键词：渐变区主结掺杂区碳化硅衬底离子碳化硅功率器件离子类型终端结构掺杂的制备第一导电类型导电类型电场集中依次递减依次递增结终端制造

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碳化硅功率器件及其制作方法

碳化硅功率器件及其制作方法

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作者：胡洪兴蔡文必郭飞郭锦鹏周永田王勇陶永洪 410000 湖南省长沙市高新开发区长兴路399号

本发明公开了一种碳化硅功率器件及其制作方法，碳化硅功率器件包括碳化硅衬底、碳化硅外延层、介质层、金属层、第一钝化层、第二钝化层和第三钝化层，金属层覆盖在介质层的边缘上方，并具有高于介质层的金属台阶；金属层远离碳化硅外... 详细信息

标准号: CN113707710B

本发明公开了一种碳化硅功率器件及其制作方法，碳化硅功率器件包括碳化硅衬底、碳化硅外延层、介质层、金属层、第一钝化层、第二钝化层和第三钝化层，金属层覆盖在介质层的边缘上方，并具有高于介质层的金属台阶；金属层远离碳化硅外延层的表面具有凹槽和位于凹槽边缘的第一端面，第一端面连接金属台阶朝向介质层的侧壁和凹槽，凹槽内设置有金属层窗口；第一钝化层设置在所述金属台阶的侧壁上，并从金属台阶的侧壁向介质层延伸；第二钝化层设置在凹槽内，覆盖金属层窗口以外的区域，因此可以有效减小钝化层与金属层之间的应力，避免因封装工艺对器件施加的压力导致钝化层产生裂纹，从而增强器件阻隔水汽侵入的能力，提高器件的稳定性和可靠性。

关键词：钝化层介质层金属层金属台阶侧壁碳化硅功率器件碳化硅外延层覆盖金属层凹槽边缘端面连接封装工艺水汽侵入的碳化硅衬底减小阻隔施加延伸覆盖制作

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