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     

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.     

恒磁场对Si、Ge基二极管I-V特性的影响及机理分析

在恒磁场为0～2T的范围内,对Si、Ge基二极管的反向饱和电流和正向电流进行了测试.结果表明,在一定的电学条件下,随着磁感应强度B的增大,磁场对Ge基二极管的反向饱和电流的影响比Si基二极管的更明显.磁场对Si基二极管的正向特性几乎没有影响,但可以观测到Ge基二极管的正向电流随磁场的增强发生了变化.依据半导体理论基础,对实验结果进行了分析并通过建立理论模型对磁场中二极管的I-V特性进行了模拟.     

正向稳态到零输入态P~+-N-N~+功率二极管瞬变研究

从半导体器件物理角度,分析了从正向恒定电流IF(3A)转变到零输入的P+-N-N+功率二极管的瞬态响应,解释了瞬态过程中电流反向并达到反向峰值IR-peak(IR-peak>IF)的原因。通过在检测电路中采用反向平衡电流源,减小被短路的正向恒流电源对零时刻二极管瞬态响应的干扰,并利用仿真软件Silvaco-Atlas进行瞬态仿真,对结论进行了验证。     

浅谈掺金扩散对快速恢复功率二极管电参数的影响

简述快速恢复功率二极管的几个重要电参数,通过长期工作在二极管生产制造中的实践经验,根据实验数据分析掺金工艺对快速恢复功率二极管反向恢复时间trr和外延二极管正向压降VF,以及反向电流IR的影响.     

二极管的特性——摘自《从零起步学电子》

当你把二极管以正向偏压方式连接到电路中时,会有电流经过电路。（电池正极与二极管阳极相连,二级管阴极与电源负极相连）。如果我们以反向偏压方式连接二极管,电路中将没有电流通过。     

电视机用硅二极管的测试

功率硅二极管在各种电视机中用作整流管、升压管、阻尼管、续流二极管等,这些管子往往承受较高的电压,流过的电流也比较大,使用数量又多,故应注意其可靠性。正向及反向伏安特性硅二极管的正向及反向伏安特性可在晶体管特性图示仪上测绘。当正向电压逐渐增大超过 V_c 时,正向电流 I_F 随电压迅速上升,当环境温度自 t_1升高到t_2时,特性变化如图1所示。在晶体管特性图示仪上可观察到室温时硅二极管的反向特性大致如图2中 t_1情况所示。当逐步提高反向电压 V_R 到雪崩电压 V_(?)以上时,反向电流 I_R 迅速上升,当环境温度自 t_1上升到 t_2时,雪崩电压升高到 V′_(?),温度继续上升到 t_3时,反向特性形状发生变     

利用2450型触摸屏数字源表,轻松实现Ⅰ-Ⅴ二极管特性分析

1 概述 二极管是两端口电子器件,支持电流沿着一个方向流动(正向偏压),并阻碍电流从反方向流动(反向偏压).不过,有许多种类型的二极管,它们执行各种功能,如齐纳二极管、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、肖克利二极管、雪崩二极管、光电二极管等.每种二极管的电流电压(Ⅰ-Ⅴ)特性都有所不同.无论在研究实验室还是生产线,都要对封装器件或在晶圆上进行二极管Ⅰ-Ⅴ测试.     

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.     

漏电低软度大的4500 V FRD设计

为了满足4 500 V快恢复二极管（Fast recovery diode, FRD）反向偏置漏电低、反向恢复软度大的应用要求，介绍了一种新的FRD设计方法。该设计通过优化阳极掺杂，采用轻离子辐照和电子辐照相结合的寿命控制方式来增加FRD的反向恢复软度，降低FRD的元胞漏电流，并通过台阶形场板保护环结构来降低保护环的漏电流。采用203.2 mm(8英寸)平面栅加工工艺制作芯片并封装成4 500 V/3 000 A FRD模块，模块在高温125℃下的正向压降为3.1 V，反向偏置漏电流为10 mA，反向恢复能量为5 300 mJ，反向恢复软度为1.24，反向恢复电流下降速度为6 000 A/μs时，承受的极限功率可达8 MW。     

碳化硅混合PiN/Schottky二极管的二维模拟

利用模拟软件MEDICI对碳化硅混合PiN/Schottky二极管(MPS)的输运机理及伏安特性进行了模拟.输运机理的模拟结果表明MPS的工作原理是正向肖特基起主要作用,而反向时PN结使漏电流大大减小.伏安特性的模拟结果表明MPS的正向压降小,电流密度大,在2V正向偏压下达10-5A/μm,反向漏电流小,击穿电压高(2000V左右),可以通过改变肖特基和PN结的面积比来调整MPS的性能,与硅MPS、碳化硅PN结以及碳化硅肖特基二极管相比具有明显的优势,是理想的功率整流器.     

碳化硅混合PiN/Schottky二极管的二维模拟

利用模拟软件MEDICI对碳化硅混合PiN/Schottky二极管(MPS)的输运机理及伏安特性进行了模拟.输运机理的模拟结果表明MPS的工作原理是正向肖特基起主要作用,而反向时PN结使漏电流大大减小.伏安特性的模拟结果表明MPS的正向压降小,电流密度大,在2V正向偏压下达10-5A/μm,反向漏电流小,击穿电压高(2000V左右),可以通过改变肖特基和PN结的面积比来调整MPS的性能,与硅MPS、碳化硅PN结以及碳化硅肖特基二极管相比具有明显的优势,是理想的功率整流器.     

磁控溅射NiO/ZnO透明异质结二极管及其光电特性研究

采用磁控溅射方法在ITO玻璃基板上沉积NiO,ZnO,AZO三层透明氧化物薄膜,成功制备了NiO/ZnO透明异质结二极管.实验结果表明,PN结展示出明显的I-V整流特性,正向开启电压1V;在氙灯光照条件下,二极管反向电流在5V偏置时,达到1.5 mA.二极管在可见光的平均透过率约为25%.     

用脉冲恢复技术测量HgCdTe二极管基区少数载流子寿命

脉冲恢复技术是一种利用PN结器件特性来确定载流子寿命的方法,最早用于Si器件。当二极管处于正向偏置时,正向电流I_F主要是注入到基区的少数载流子。当正向偏置跃变为反向偏置时,可以观察到一个由两部分组成的电流瞬变。第一部分是一个延续时间为t_s(称存贮时间)的恒定反向电流I_R,在这段时间内结电压仍然是正的,且基本保持不变,     

集成式等效低压二极管

采用集成器件结构和先进工艺研制了一款等效低压二极管.该等效低压二极管的等效电路实质是一个普通npn三极管和一个普通二极管并联.这种结构的器件的正向特性是普通二极管的正向压降;反向特性是普通npn三极管的发射极E和集电极C之间的特性.选择特有的版图设计和工艺流程,可以将普通npn三极管的发射极E和集电极C之间的电压VECO(实际也是等效低压二极管的反向击穿电压)调整到5.1V以下,该等效低压二极管的反向漏电可达到纳安级,反向动态电阻可达到10 Ω以内.利用此特性,该等效低压二极管适合于高频千兆网口接口的保护,可以避免传输信号丢失.     

一种积累型槽栅超势垒二极管

提出了一种积累型槽栅超势垒二极管,该二极管采用N型积累型MOSFET,通过MOSFET的体效应作用降低二极管势垒。当外加很小的正向电压时,在N+区下方以及栅氧化层和N-区界面处形成电子积累的薄层,形成电子电流,进一步降低二极管正向压降;随着外加电压增大,P+区、N-外延区和N+衬底构成的PIN二极管开启,提供大电流。反向阻断时,MOSFET截止,PN结快速耗尽,利用反偏PN结来承担反向耐压。N型积累型MOSFET沟道长度由N+区和N外延区间的N-区长度决定。仿真结果表明,在相同外延层厚度和浓度下,该结构器件的开启电压约为0.23 V,远低于普通PIN二极管的开启电压,较肖特基二极管的开启电压降低约30%,泄漏电流比肖特基二极管小近50倍。     

一种新型高速嵌入式动态随机存储器

基于二维器件模拟工具,研究了一种采用栅控二极管作为写操作单元的新型平面无电容动态随机存储器.该器件由一个n型浮栅MOSFET和一个栅控二极管组成.MOSFET的p型掺杂多晶硅浮栅作为栅控二极管的p型掺杂区,同时也是电荷存储单元.写“0”操作通过正向偏置二极管实现,而写“1”操作通过反向偏置二极管,同时在控制栅上加负电压使栅控二极管工作为隧穿场效应晶体管(Tunneling FET)来实现.由于正向偏置二极管和隧穿晶体管开启时接近1μA/μm的电流密度,实现了高速写操作过程,而且该器件的制造工艺与闪烁存储器和逻辑器件的制造兼容,因此适合在片上系统(SOC)中作为嵌入式动态随机存储器使用.     

Si基JBS整流二极管的设计与制备

基于JBS整流二极管理论,详细介绍了一种Si基JBS整流二极管设计方法、制备工艺及测试结果。在传统肖特基二极管(SBD)有源区,利用光刻和固态源扩散工艺形成掺硼的蜂窝状结构,与n型衬底形成pn结,反向偏置时抑制了因电压增加引起的金属-半导体势垒高度降低,减小了漏电流;采用离子注入形成两道场限环的终端结构,有效防止了边缘击穿,提高了反向击穿电压。对制备的器件使用Tektronix 370B可编程特性曲线图示仪进行了I-V特性测试,结果表明本文设计的Si基JBS整流二极管正向压降VF=0.78 V(正向电流IF=5 A时),反向击穿电压可达340 V。     

用于IGCT的具有很高SOA能力的大面积快恢复二极管

为IGCT的应用而开发的大面积(>50cm2)4.5kV快恢复硅二极管具有很低的漏电流以及直至140℃的高安全工作区SOA。为了获得软的反向恢复特性和在2.8kV下100FIT的抗宇宙射线辐射能力,对硅器件的设计及少子寿命控制进行了优化。此外,用离子辐照在阳极缓冲层反向偏置空间电荷区RBSOA中造成的缺陷峰值与电子辐照相结合的方法,可以塑造通态等离子体的形状、减小反向恢复损耗。除了低的漏电流之外,新设计还提供了非常坚固的阳极,在反向恢复期间没有di/dt扼流线圈的情况下,阳极能够承受高达10kA/μs的di/dt。本文还给出了低能电子辐照与高能电子辐照二极管一些主要参数的比较,这些参数有漏电流、正向压降的温度系数、正向压降V_F与反向恢复损耗E_(rec)的关系曲线、反向恢复软度以及浪涌电流等。     

隧道二极管及其微波放大和振荡(上)

一、引言隧道二极管是一种新型的半导体器件,它的工作机理是依赖于电子穿透窄p-n结禁带的量子隧道机构而完成的.这种高掺杂的突变型p-n结二极管,在施以反向直流偏压时电流很快地增加;在小的正向直流偏压下具有微分负阻.其伏安特性曲线如图1所示.利用负阻效应可以组成放大器、振荡器、变频器、