LDMOS 功率器件在固态雷达发射系统中应用研究与实践

介绍了LDMOS 功率器件的特性,通过与传统Si 功率器件相比较,LDMOS 器件具有低成本、高增益、高线性度、热稳定性好和高可靠性等特点,在固态雷达发射系统中有广阔的应用前景,本文对LDMOS 功率器件在固态雷达发射系统中应用进行理论分析,并利用LDMOS 功率器件设计制作了P 波段300W 功放组件,对LDMOS 功率放大组件进行性能测试,根据试验数据分析应用LDMOS 功率器件对固态雷达发射系统的影响。     

新型半导体功率器件在现代雷达中的应用研究(Ⅰ)

目前第一代半导体功率器件的制造技术和应用技术已趋于成熟,S波段及以下波段功率器件的输出功率、工作效率和可靠性指标都已达到相当高的水平。近年来第二代半导体功率器件的制造技术和应用技术发展迅速,S波段、C波段和X波段的器件已经形成了一定的系列化商品。但是面对现代雷达等新一代电子装备的需求,半导体功率器件在高功率、高效率和高频率等方面与真空管器件相比仍逊色许多,Si和GaAs功率器件的输出功率工作频率短期内不大可能有大的提高,而第三代半导体功率器件——宽禁带半导体器件固有的宽禁带、高击穿场强和良好的热稳定性等特性,决定了其可以输出更高功率、工作在更高频率、具有更高效率,并可更好地满足现代雷达的要求。     

三代半导体功率器件的特点与应用分析

以S i双极型功率晶体管为代表的第一代半导体功率器件和以GaAs场效应晶体管为代表的第二代半导体功率器件为雷达发射机的大规模固态化和可靠性提高做出了贡献。近年来以S iC场效应功率晶体管和GaN高电子迁移率功率晶体管为代表的第三代半导体--宽禁带半导体功率器件具有击穿电压高、功率密度高、输出功率高、工作效率高、工作频率高、瞬时带宽宽、适合在高温环境下工作和抗辐射能力强等优点。人们寄希望于宽禁带半导体功率器件来解决第一代、第二代功率器件的输出功率低、效率低和工作频率有局限性以至于无法满足现代雷达、电子对抗和通信等电子装备需求等方面的问题。文中简要介绍了半导体功率器件的发展背景、发展过程、分类、特点、应用、主要性能参数和几种常用的半导体功率器件;重点叙述了宽禁带半导体功率器件的特点、优势、研究进展和工程应用;对宽禁带半导体功率器件在新一代雷达中的应用前景和要求进行了探讨。     

S波段280W SiC内匹配脉冲功率管

现代雷达和通讯系统要求不断地提高微波功率器件的功率、效率以及带宽.SiCMESFET具有高功率密度、高工作电压等优势,成为目前国际上重点研究的微波功率器件之一.     

S波段280W SiC内匹配脉冲功率管

现代雷达和通讯系统要求不断地提高微波功率器件的功率、效率以及带宽.SiC MESFET具有高功率密度、高工作电压等优势,成为目前国际上重点研究的微波功率器件之一.     

改善微波功率器件可靠性的方法

微波功率器件因其具有体积小、可靠性高等优点而被广泛地运用在了微波通讯系统、遥测系统、雷达、电子对抗和导航等领域.但是,由于硅微波双极功率器件的结比较浅、基区比较窄,因而其击穿电压往往较低,从而对器件的大功率输出和抗烧毁能力造成了一定的不利影响.因此,从提高击空电压、镇流电阻设计、降低基区电阻设计、预匹配的选择和宽带半导体材料的采用等方面对提高硅微波双极功率器件的可靠性的具体措施进行了研究,对于改善硅微波双极功率器件的性能、提高其可靠性具有重要的指导意义.     

今日SiC电子学

ＳｉＣ是近几年迅速发展的一种半导体材料,在微波功率器件、功率电子开关器件、高温工作器件等方面比Ｓｉ和ＧａＡｓ具有更大的优势。本文介绍了ＳｉＣ材料特性、材料制备及目前器件研制水平。     

GaN基SBD功率器件研究进展

作为第三代宽禁带半导体器件,GaN基肖特基势垒二极管(SBD)功率器件具有耐高温、耐高压和导通电阻小等优良特性,在功率器件方面具有显著的优势。概述了基于功率应用的GaN SBD功率器件的研究进展。根据器件结构,介绍了基于材料特性的GaN SBD和基于AlGaN/GaN异质结界面特性的GaN异质结SBD。根据器件结构对开启电压的影响,对不同阳极结构器件进行了详细的介绍。阐述了不同的肖特基金属的电学特性和热稳定性。分析了表面处理,包括表面清洗、表面等离子体处理和表面钝化对器件漏电流的影响。介绍了终端保护技术,尤其是场板技术对击穿电压的影响。最后探讨了GaN基SBD功率器件未来的发展趋势。     

碳化硅功率器件高密度互连技术研究进展

相比于硅,SiC材料因具有宽禁带、高导热率、高击穿电压、高电子饱和漂移速率等优点而在耐高温、耐高压、耐大电流的高频大功率器件中得到了广泛应用。传统的引线键合是功率器件最常用的互连形式之一。然而,引线键合固有的寄生电感和散热问题严重限制了SiC功率器件的性能。文章首先介绍了硅功率器件的低寄生电感和高效冷却互连技术,然后对SiC功率器件互连技术的研究进行了综述。最后,总结了SiC功率器件互连技术面临的挑战。     

中国功率器件市场发展现状

功率器件包括功率IC和功率分立器件,功率分立器件则主要包括功率MOSFET、大功率晶体管和IGBT等半导体器件,功率器件几乎用于所有的电子     

半导体自旋电子学的研究与应用进展

自旋电子学是一门最新发展起来的涉及磁学、电子学以及信息学的交叉学科.自旋电子器件与普通半导体电子器件相比具有不挥发、低功耗和高集成度等优点.本文介绍了半导体自旋电子学的研究对象和内容,主要包括磁性半导体、自旋注入、自旋探测以及自旋输运等.本文综述了半导体自旋电子学目前的研究进展及其在自旋电子器件和量子信息处理中的应用.     

SiC电力电子器件研究现状及新进展

由于硅材料本身的限制,传统硅电力电子器件性能已经接近其极限,碳化硅(SiC)器件的高功率、高效率、耐高温、抗辐照等优势逐渐突显,成为电力电子器件一个新的发展方向.综述了SiC材料、SiC电力电子器件、SiC模块及关键工艺的研究现状,重点从材料、器件结构、制备工艺等方面阐述了SiC二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、结晶型场效应晶体管(JFET)、双极结型晶体管(BJT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)及模块的研究进展.概述了SiC材料、SiC电力电子器件及模块的商品化情况,最后对SiC材料及器件的发展趋势进行了展望.     

航天用光器件可靠性技术及其进展

光器件是航天器最重要的部件,受到世界各国的高度重视。文章介绍了航天用光器件可靠性技术及其进展。为了满足重量轻、低功耗和高可靠性的空间高技术需要,概述了光纤激光器、大功率半导体激光器、HgCdTe红外探测器、光纤陀螺的可靠性技术。重点叙述了可靠性试验技术与标准,可靠性分析与评价,包括光纤激光器和大功率半导体激光器在内的航天用光源的可靠性,有关大功率激光器寿命评估、失效机理、热产生机制与能耗,大功率激光器可靠性与寿命进展,以及提高大功率激光器可靠性得措施。可以肯定,随着可靠性技术的发展,光器件在未来航天领域中将占据越来越重要的位置。     

电力半导体器件的最新发展动向

综述了电力半导体器件的最新发展动向,介绍了几种新型的电力半导体器件,指出新型的碳化硅材料将替代传统的硅材料成为制造电力半导体器件的理想材料。     

电导数测试用于大功率半导体激光器的快速筛选

对氧化物条型ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ大功率量子阱激光器的电导数曲线及其参数与器件可靠性之间的相关性进行了讨论,指出ｍ,ｈ,ｂ参数可以评价器件质量和可靠性。实验结果表明电导数测试是大功率半导体激光器快速筛选的新方法。     

SiC宽禁带功率器件在雷达发射机中的应用分析

介绍了SiC宽禁带半导体材料的特性,通过与Si和GaAs半导体相比较,该材料在击穿电场强度、截止频率、热传导率、抗辐射能力、结温和热稳定性等方面具有显著优点。SiC宽禁带功率器件,尤其在输出功率、功率密度、工作频率、工作带宽、环境适应性和总效率等方面具有卓越的性能,在雷达发射机中有良好的应用前景。文章还详细论述了现代雷达对SiC功率器件的具体指标要求。     

SiC半导体材料和工艺的发展状况

碳化硅(SiC)是一种宽禁带半导体材料,适用于制作高压、高功率和高温器件,并可以工作在直流到微波频率范围.阐述了SiC材料的性质,详细介绍了SiC器件工艺(掺杂、刻蚀、氧化及金属半导体接触)的最新进展,并指出了存在的问题及发展趋势.     

半导体——推动大功率系统的关键技术

本文首先介绍功率半导体器件的四个发展阶段，重点分析了1GBT技术成功的因素及其性能特点，最后介绍本公司研制的功率半导体新器材—完全具有自我保护功能的光触发大功率品闸管以及研制l3kV光触发晶闸管的未来发展规划。     

宽禁带半导体器件环境适应性验证技术

应用验证是新型元器件走向实际工程应用必不可少的关键环节。从实际工程应用角度出发,给出了宽禁带半导体(SiC/GaN等)微波功率器件环境适应性验证过程中的验证分级(解决及时发现问题与验证周期、费用矛盾)、验证载体与工程应用统一性设计(器件研制源于工程、用于工程)、验证数据的可对比性设计(验证环节可追溯)方法及相关分析(指导工程设计),为宽禁带半导体微波功率器件的工程化研制提供数据支撑。文中的试验数据和设计思想可作为其他相关工程设计参考。