1200V 40A碳化硅肖特基二极管设计

设计并实现了一种阻断电压为1 200V、正向电流40A的碳化硅(SiC)肖特基势垒二极管(SBD)。采用有限元仿真的方法对器件的有源区和终端保护参数进行了优化。器件采用10μm厚度掺杂浓度为6E15cm-3的外延材料,终端保护采用浮空场限制环。正向电压1.75V时,导通电流达到40A。     

4500V碳化硅肖特基二极管研究

设计了一种阻断电压4 500V的碳化硅(SiC)结势垒肖特基(JBS)二极管。采用有限元仿真的方法对器件的外延掺杂浓度和厚度以及终端保护效率进行了优化。器件采用50μm厚、掺杂浓度为1.2×1015cm-3的N型低掺杂区。终端保护结构采用保护环结构。正向电压4V下导通电流密度为80A/cm2。     

1200V碳化硅MOSFET设计

设计了一种阻断电压大于1 200V的碳化硅(SiC)MOSFET器件。采用有限元仿真的方法对器件的终端电场分布进行了优化。器件采用12μm厚、掺杂浓度为6e15cm-3的N型低掺杂区。终端保护结构采用保护环结构。栅压20V、漏压2V时,导通电流大于13A,击穿电压达1 900V。     

1700V碳化硅MOSFET设计

设计了一种击穿电压大于1 700V的SiC MOSFET器件。采用有限元仿真的方法对器件的外延掺杂浓度及厚度、有源区结构以及终端保护效率进行了优化。器件采用14μm厚、掺杂浓度为5×1015cm-3的N型低掺杂区。终端保护结构采用保护环结构。栅压20V、漏压2V时,导通电流大于1A,击穿电压高于1 800V。     

1200V/100A高温大电流4H-SiC JBS器件的研制

基于SiC结势垒肖特基(JBS)二极管工作原理及其电流/电场均衡分布理论,采用高温大电流单芯片设计技术及大尺寸芯片加工技术,研制了1 200 V/100 A高温大电流4H-SiCJBS二极管.该器件采用优化的材料结构、有源区结构和终端结构,有效提高了器件的载流子输运能力.测试结果表明,当正向导通压降为1.60 V时,其正向电流密度达247 A/cm2(以芯片面积计算).在测试温度25和200℃时,当正向电流为100 A时,正向导通压降分别为1.64和2.50 V;当反向电压为1 200 V时,反向漏电流分别小于50和200μA.动态特性测试结果表明,器件的反向恢复特性良好.器件均通过100次温度循环、168 h的高温高湿高反偏(H3TRB)和高温反偏可靠性试验,显示出优良的鲁棒性.器件的成品率达70％以上.     

3300 V-10 A SiC肖特基二极管

利用一次离子注入同时形成有源区和结终端结构,实现3 300 V 4H-SiC肖特基二极管。器件的正向电压为1.7 V时,电流达到10.3 A,相应电流密度为100 A/cm2,比导通电阻为7.77 mΩ·cm2。在3 300 V反向偏置电压下反向漏电流为226μA。测试同一晶圆上的pn二极管显示,设计的场限环结终端击穿电压可以达到4 000 V,达到仿真结果的95%。分析发现肖特基二极管的漏电流主要由肖特基接触的热场电子发射产生,有源区的肖特基接触线宽直接影响器件的正向电流密度和反向漏电流。设计合适的肖特基接触宽度是实现高性能器件的关键。     

3300 V-10 A SiC肖特基二极管北大核心CSCD

利用一次离子注入同时形成有源区和结终端结构,实现3 300 V 4H-SiC肖特基二极管。器件的正向电压为1.7 V时,电流达到10.3 A,相应电流密度为100 A/cm2,比导通电阻为7.77 mΩ·cm2。在3 300 V反向偏置电压下反向漏电流为226μA。测试同一晶圆上的pn二极管显示,设计的场限环结终端击穿电压可以达到4 000 V,达到仿真结果的95%。分析发现肖特基二极管的漏电流主要由肖特基接触的热场电子发射产生,有源区的肖特基接触线宽直接影响器件的正向电流密度和反向漏电流。设计合适的肖特基接触宽度是实现高性能器件的关键。     

双向可控硅静电防护器件中p型井对静电性能影响的研究

基于0.18μm Bipolar CMOS-DMOS(BCD)工艺,研究讨论了双向可控硅静电防护器件中p型井（PW）位置对器件维持电压以及鲁棒性的静电性能影响,可用于高压静电放电（ESD）保护。利用二维器件仿真平台和传输线脉冲测试系统（TLP）,预测和验证了PW的尺寸在高压工艺下对双向对称可控硅性能的影响。测量结果表明,在不增加器件面积的情况下,通过高压对称DDSCR器件PW层次的左侧边界位置缩进,所得的DDSCR＿PW器件的正向维持电压（Vh）虽然从30.15 V降低到15.63 V,反向维持电压从26.15 V降低到16.85 V,但与高压对称DDSCR器件相比,高压对称DDSCR＿PW器件具有提升失效电流的优点,其正向失效电流从6.68 A增加到18.22 A,反向失效电流从7.07 A增加到9.92A,论文阐述了产生此现象的原因。     

JTE终端结构4H-SiC JBS二极管的击穿特性研究

研究了JTE终端结构4H-SiC JBS二极管的击穿特性。首先,理论模拟了JTE终端横向长度、离子注入剂量和界面电荷对击穿电压的影响。对工艺条件进行优化,制作了JTE终端结构4H-SiC JBS二极管。测试结果表明,器件的正向电压为1.52 V,特征导通电阻为2.12 mΩ·cm²,击穿电压为1 650 V。接着,研究器件的变温电流-电压特性发现,正向电流主要为热发射机制,而反向电流与电压、温度有很强的依赖关系。最后进行了高温反偏应力老化测试,结果表明,击穿电压呈下降趋势。     

Vishay发布18款FRED Pt Hyperfast和Ultrafast整流器

Vishay Intertechnology,Inc.(NYSE股市代号:VSH)宣布,推出18款采用TO-252AA(D-PAK)功率塑料SMD封装、正向电流为4～15 A的200 V和600 V的FRED Pt Hyperfast和Ultrafast整流器。这些器件兼具极快的恢复时间、低正向压降和反向电荷,其中包括业界首个采用此种封装且正向电流大于10A的600V整流器。其发布的200 V整流器具有4 A、8 A和10 A的正向电流,600 V器件具有5 A、6 A、8 A、12 A和15 A正向电流。12 A电流的VS-12EWH06FNx-M3和15A电流的VS-15A WL06FNx-M3、VS-15EWL06FNx-M3、VS-15EWH06FNx-M3和VS-15EWX06FNx-M3在此类采用TO-252AA封装的器件当中具有最高的正向电流。4～6 A器件适用于照明应用(镇流器)中的缓冲二极管,8～15 A适用于电信和桌面电源中的PFC升压和输出二极管。由于具有高功率密度,Vishay的这些新款整流器可以取代这些应用中更大的SMD器件,例如采用TO-263AB(D2PAK)封装的整流器。     

GPPl00MS：整流器

VishayIntertechnology推出电流等级高达10A、反向电压达1000V，并采用P600圆向封装的新款光伏太阳能电池板保护整流器GPPl00MS。GPPl00MS基于玻璃钝化芯片技术，最高工作结温高达175℃。器件具有低热阻，在10A、125℃条件下的正向压降只有0．80V，可承受440A的正向浪涌电流。     

3300V碳化硅肖特基二极管及混合功率模块研制

基于数值仿真结果,采用结势垒肖特基(JBS)结构和多重场限环终端结构实现了3 300 V/50 A 4H-SiC肖特基二极管(SBD),所用4H-SiC外延材料厚度为35 μm、n型掺杂浓度为2× 1015cm-3.二极管芯片面积为49 mm2,正向电压2.2V下电流达到50 A,比导通电阻13.7 mΩ· cm2;反偏条件下器件的雪崩击穿电压为4 600 V.基于这种3 300 V/50 A 4H-SiC肖特基二极管,研制出3 300 V/600 A混合功率模块,该模块包含24只3 300 V/50 A Si IGBT与12只3 300 V/50 A 4H-SiC肖特基二极管,SiC肖特基二极管为模块的续流二极管.模块的动态测试结果为:反向恢复峰值电流为33.75 A,反向恢复电荷为0.807 μC,反向恢复时间为41 ns.与传统的Si基IGBT模块相比,该混合功率模块显著降低了器件开关过程中的能量损耗.     

电源管理

GPP100MS:整流器Vishay Intertechnology推出电流等级高达10A、反向电压达1000V,并采用P600圆向封装的新款光伏太阳能电池板保护整流器GPP100MS。GPP100MS基于玻璃钝化芯片技术,最高工作结温高达175℃。器件具有低热阻,在10A、125℃条件下的正向压降只有0.80V,可承受440A的正向浪涌电流。     

集成电路

Seiko电池保护ICSeiko Instruments公司S-8242系列用于保护两单元锂离子电池组,据称是业界最小封装(1.8 mm×2 mm×0.85 mm),具有最低电流消耗(工作状态最大为10A;关断状态最大为0.1A)。该器件也适于锂-聚合物可充电电池组。S-8242只需要三个电阻、两个电容和一个N通道场效应晶体管(NchFETS),共六个外部元件。该器件提供六引脚SNB(B)或SOT-23-6 SMT封装,具有3.9V～4.4V过充电检测电压(50mV步进)、2V ～ 3V过放电检测电压(100mV步进),具有两级过载电流保护。其它特性包括28V高耐受电压,充电器检测功能和-40℃～85℃工作温度范围…     

基于高压大电流模块应用的3300V软穿通快速IGBT的设计

设计了3 300V/50A的软穿通型IGBT芯片(SPT IGBT),利用数值仿真软件MEDICI对其各项特性进行了仿真研究,包括静态特性、开关特性、动态雪崩特性、短路特性、电容特性和闩锁特性,在满足设计需求的同时重点进行动态失效特性仿真,验证了该器件的可靠性。仿真结果显示,器件的额定工作电流为50A、正向阻断电压为4 178.8V、阈值电压VTH为7.8V、导通压降为2.67V、短路电流为857A、工作电流为100A时的雪崩耐量为1.755J。利用局域载流子寿命控制的方法对器件进行优化后,器件的正向阻断电压仍为4 178.8V,导通压降为4.13V,没有明显的改变,关断时间由6 725.75ns降低到了1 006.49ns,关断速度提高了568%,大大提高了器件的性能,降低了损耗。     

TPS61185：高度集成大尺寸LCD背光解决方案

TI公司的TPS61185 IC为大尺寸LCD白光提供高集成度解决方案。该器件具有内置的高效率升压稳压器,带有集成的2A/40V功率MOSFET。降压型8路电流调节器提供高精度电流调节和匹配。器件可支持最多80个LED。此外,升压输出自动将其电压调整为WLED的正向电压,从而改善效率。     

元器件与组件

采用P600圆向封装的太阳能电池板保护整流器GPP100MS是一款电流等级高达10A、反向电压达1000V,并采用P600圆向封装的新款光伏太阳能电池板保护整流器。GPP100MS基于玻璃钝化芯片技术,最高工作结温高达175℃。器件具有低热阻,在10A、125℃条件下的正向压降只有0.80V,可承受440A的正向浪涌电流。器件适用于太阳能电池板隔离盒中的极性保护应用,P600封装的最高焊浴温度达到JESD22-B106规定的275℃,持续时间10s。GPP100MS符合RoHS指     

元器件与组件

小封装高电流肖特基二极管 ZHCS400肖特基二极管以SOD323形式封装,正向电流400mA时正向压降425mV。该二极管的平均电 流为1A,脉冲电流为6.75A,功耗250mW。 反向电压30V时反向漏电流为15μA,反向电流200μA的击穿电压为40V。(10000只时单价0.14美元,接     

Vishay推出新型60A、100V双高压Trench MOS肖特基势垒整流器

Vishay公司.推出一款新型TrenchMOS肖特基势垒(TMBS)整流器,其正向电压是迄今为止此类器件中最低的。新型V60100C采用共阴极30AX2配置,其额定电流及额定电压分别为60A及100V,该器件在30A及125°C时正向压降(每脚)为0.70V,在30A及25°C时为0.79V。专为在70W～800W的高频开关模式     

300V以上硅基新型JBS肖特基二极管的制备

为了在保留传统肖特基二极管正向压降低、电流密度大优点的基础上,使其反向击穿电压提高到了300 v以上,我们采用硅材料做为衬底,肖特基结区采用蜂房结构,终端采用两道场限环结构加一道切断环结构,所制备的肖特基二极管在正向电流10A时,正向压降仅为0.79 V;同时在施加300 V反向电压时,反向漏电流在5μA以下.