一种新型的漂移阶跃恢复二极管脉冲源设计

提出了一种基于漂移阶跃恢复二极管（DSRD）、结构简单的新型大功率脉冲源电路.论述了阶跃恢复二极管的快速开关特性,分析了该新型脉冲源电路的工作原理,并进行了实验测试.实验结果表明,脉冲源电路能够产生峰峰值为760 V、脉宽（10％-10％）8 ns的平衡输出脉冲信号,具有脉冲重频高、振铃小、波形质量高、无需高压供电等特点,适用于深层探测超宽带时域脉冲探地雷达系统.     

阶跃恢复二极管倍频器的设计

阶跃恢复二极管常用于单阶高次的倍频器设计,我们将讨论如何利用阶跃恢复二极管的强非线性特征,设计一个微波倍频器。倍频器的设计要求是输入频率为100MHz,能够宽带输出1～3GHz的信号,同时能够输出2GHz的点频信号。首先将使用软件HSpice仿真和设计一个梳状发生器,然后使用软件ADS(Advanceddesignsystem)仿真和设计一个其带宽为100MHz,通带为1．95GHz～2．05GHz的带通滤波器。     

用阶跃恢复二极管设计16次倍频器

利用阶跃恢复二极管的非线性特性设计并制作了一个16次倍频器,采用100MHz温补晶振提供输入信号,输出频率1.6GHz,输出功率10dBm,频谱纯度良好,该倍频器已经成功应用于某测试系统中。     

基于阶跃恢复二极管SRD的高速脉冲发生器

特性阻抗测试仪,是利用时域反射法对被测件的特性阻抗进行测试。文章提出了以阶跃恢复二极管（SRD）作为核心器件,产生高速脉冲发生器的方法。利用阶跃恢复二极管反向恢复所出现的阶跃特性,可以把边沿较慢的脉冲信号整形成边沿较快的脉冲信号,同时介绍了相应的硬件电路设计和实现方法。设计方案的正确性,已在工程中得到验证。     

一种具有阶梯变掺杂基区的SiC光控晶体管

提出并研究了一种具有阶梯变掺杂基区的SiC光控晶体管.通过Silvaco TACD计算机仿真平台,对具有阶梯变掺杂基区的SiC光控晶体管与常规均匀掺杂基区的SiC光控晶体管的性能进行了对比分析.结果表明,阶梯变掺杂基区结构可以产生加速载流子输运的感生电场,缩短基区渡越时间,改善器件开通性能.该结构提高了SiC光控晶体管的电流增益并缩短开通时间,但同时会损失部分关断性能.仿真结果显示,当变掺杂区浓度梯度为4.5×1020 cm-4时,电流增益与开通时间改善幅度分别达到18％和32％,关断时间增加了约22％.     

阶跃恢复二极管用于控制产生纳秒激光脉冲

给出一种利用阶跃恢复二极管(SRD)产生ns级的电子脉冲发生器,用来驱动低阻抗的激光二极管,产生纳秒激光脉冲输出.该脉冲发生器能够在偏置工作状态下产生0.1～3.0 A的脉冲,用于控制产生的激光输出脉冲宽度可以在3～10 ns内调节.     

局域铂掺杂寿命控制快恢复二极管的研究

利用质子辐照感生的局域高浓度空位缺陷对样品表面层预生成的铂硅合金中的铂原子进行汲取,形成与感生缺陷分布相似的局域铂分布,首次实现了具有局域铂掺杂的快恢复二极管中的局域寿命控制技术.报告了改变质子注入剂量对二极管反向恢复时间和反向漏电流等参数的影响.结果表明,当辐照剂量较低时,随着辐照剂量的增加,电活性铂浓度不断提高,器件性能不断优化.而辐照剂量增加到一定程度,有效区电活性铂杂质的浓度会趋向饱和,二极管反向恢复时间基本上不再继续减小.     

双梯度掺杂漂移机制InP/GaP光二极管

设计了双梯度掺杂漂移机制InP/GaP光二极管,研究了由于晶体不匹配所造成的缺陷以及这些缺陷对器件性能的影响.结果表明InP/GaP光二极管具有很好的光谱响应和抗辐射特性,特别是在短波方向有高于80%的内量子效率.这说明在双梯度掺杂漂移机制结构中使用晶格不匹配的衬底时,外延晶体中所产生的缺陷对器件性能的影响较小,器件在有大量缺陷和复合中心存在的情况下仍然可以具有较好的光电特性,从而为在强辐射带轨道运行的航天器使用太阳电池以及InP/Si器件技术提供了很好的设计依据.     

新器件雷达发射机技术的研究

对能够产生极窄脉冲、高功率的半导体器件进行理论研究和分析,并在此半导体器件的基础上组成大功率超宽谱脉冲相干信号源。分析相干超宽带信号在超宽谱雷达(UWB)和高功率微波武器(HPM)中的应用。     

双梯度掺杂漂移机制InP/GaP光二极管

设计了双梯度掺杂漂移机制InP/GaP光二极管,研究了由于晶体不匹配所造成的缺陷以及这些缺陷对器件性能的影响.结果表明InP/GaP光二极管具有很好的光谱响应和抗辐射特性,特别是在短波方向有高于80%的内量子效率.这说明在双梯度掺杂漂移机制结构中使用晶格不匹配的衬底时,外延晶体中所产生的缺陷对器件性能的影响较小,器件在有大量缺陷和复合中心存在的情况下仍然可以具有较好的光电特性,从而为在强辐射带轨道运行的航天器使用太阳电池以及InP/Si器件技术提供了很好的设计依据.     

DSRD高功率超宽谱脉冲源及其功率合成初探

本文从高功率超宽谱对高速开关的基本要求入手引出了一种新的器件——漂移阶跃恢复二极管(DSRD),详细介绍了DSRD的基本结构、工作机理、典型电路,利用计算机对电路进行了模拟,对信号特点、系统响应进行了分析,并就超宽谱探测和干扰应用时的功率合成方法做了简单说明,最后对DSRD的发展方向进行了展望。     

阶梯掺杂薄漂移区RESURF LDMOS耐压模型

提出硅基阶梯掺杂薄漂移区RESURF LDMOS耐压解析模型.通过分区求解二维Poisson方程,获得阶梯掺杂薄漂移区的二维表面电场和击穿电压的解析表达式.借助此模型研究击穿电压与器件结构参数的关系,其解析与数值结果吻合较好.结果表明:在导通电阻相近情况下,阶梯掺杂漂移区LDMOS较均匀漂移区的击穿电压提高约20%,改善了击穿电压和导通电阻的折衷关系.     

阶梯掺杂薄漂移区RESURF LDMOS耐压模型

提出硅基阶梯掺杂薄漂移区RESURF LDMOS耐压解析模型.通过分区求解二维Poisson方程,获得阶梯掺杂薄漂移区的二维表面电场和击穿电压的解析表达式.借助此模型研究击穿电压与器件结构参数的关系,其解析与数值结果吻合较好.结果表明:在导通电阻相近情况下,阶梯掺杂漂移区LDMOS较均匀漂移区的击穿电压提高约20%,改善了击穿电压和导通电阻的折衷关系.     

一种新型n-区多层渐变掺杂SiGe/Si功率开关二极管

n^-区掺杂浓度采用多层渐变式结构的p^ (SiC．e)-n^--n^ 异质结功率二极管。对该新结构的反向恢复特性及正反向I-V特性进行了模拟,从器件运行机理上对模拟结果做出了详细的分析。与n^-区固定掺杂的普通p^ (SiGe)-n^--n^ 二极管相比。在正向压降基本不发生变化的前提下,渐变掺杂后的器件反向恢复时间可缩短一半,反向峰值电流能降低33％,反向恢复软度因子可提高1．5倍。并且,随着n^-区渐变掺杂的层数增多,反向恢复特性越好。     

薄硅层阶梯埋氧PSOI高压器件新结构

基于介质电场增强ENDIF理论,提出了一种薄硅层阶梯埋氧型部分SOI(SBPSOI)高压器件结构。埋氧层阶梯处所引入的电荷不仅增强了埋层介质电场,而且对有源层中的电场进行调制,使电场优化分布,两者均提高器件的击穿电压。详细分析器件耐压与相关结构参数的关系,在埋氧层为2μm,耐压层为0.5μm时,其埋氧层电场提高到常规结构的1.5倍,击穿电压提高53.5%。同时,由于源极下硅窗口缓解SOI器件自热效应,使得在栅电压15V,漏电压30V时器件表面最高温度较常规SOI降低了34.76K。     

一种用于提高ESD保护器件开启速度的新型变化横向基区 掺杂结构双触发晶闸管

The turn-on speed of electrostatic discharge （ESD） protection devices is very important for the protection of the ultrathin gate oxide. A double trigger silicon controlled rectifier device （DTSCR） can be used effectively for ESD protection because it can turn on relatively quickly. The turn-on process of the DTSCR is first studied, and a formula for calculating the turn-on time of the DTSCR is derived. It is found that the turn-on time of the DTSCR is determined mainly by the base transit time of the parasitic p-n-p and n-p-n transistors. Using the variation lateral base doping （VLBD） structure can reduce the base transit time, and a novel DTSCR device with a VLBD structure （VLBD_DTSCR） is proposed for ESD protection applications. The static-state and turn-on characteristics of the VLBD DTSCR device are simulated. The simulation results show that the VLBD structure can introduce a built-in electric field in the base region of the parasitic n-p-n and p--n-p bipolar transistors to accelerate the transport of free-carriers through the base region. In the same process and layout area, the turn-on time of the VLBD DTSCR device is at least 27% less than that of the DTSCR device with the traditional uniform base doping under the same value of the trigger current.     

一种新型SiC SBD的高温反向恢复特性

与传统硅基功率二极管相比,碳化硅肖特基势垒二极管(SiC SBD)可提高开关频率并大幅减小开关损耗,同时有更高的耐压范围.设计并制作了具有场限环结终端和Ti肖特基接触的1.2 kV/30 A SiC SBD器件,研究了该SiC SBD在100~300℃时的反向恢复特性.实验结果表明,温度每上升100℃,SiC SBD反向电压峰值增幅为5%左右,而反向恢复电流与反向恢复时间受温度影响不大;温度每升高50℃,反向恢复损耗功率峰值降低5%.实验结果表明该SiCSBD在高温下能够稳定工作,且具有良好的反向恢复特性,适用于卫星、航空和航天探测、石油以及地热钻井探测等需要大功率、耐高温和高速器件的领域.     

非均匀厚度漂移区SOI高压器件及其优化设计

提出非均匀厚度漂移区SOl高压器件新结构及其优化设计方法.非均匀厚度漂移区调制SOI层的电场并增强埋层电场,从而 提高器件击穿电压.考虑到这种调制效应.提出解析模型用以优化设计该新器件的结构参数.借助解析模型,研究了电场分布和器件击穿电压与结构参数的关系.数值仿真'证实了解析模型的正确性.具有3阶梯的非均匀厚度漂移区SOl器件耐压为常规结构SOl器件的2倍,且保持较低的导通电阻.     

非均匀厚度漂移区SOI高压器件及其优化设计

提出非均匀厚度漂移区SOI高压器件新结构及其优化设计方法. 非均匀厚度漂移区调制SOI层的电场并增强埋层电场,从而提高器件击穿电压. 考虑到这种调制效应,提出解析模型用以优化设计该新器件的结构参数. 借助解析模型,研究了电场分布和器件击穿电压与结构参数的关系. 数值仿真证实了解析模型的正确性. 具有3阶梯的非均匀厚度漂移区SOI器件耐压为常规结构SOI器件的2倍,且保持较低的导通电阻.