双束质子辐照降低快速晶闸管通态压降的研究

在分析晶闸管通态压降产生的机理的基础上, 从协调开关时间与通态压降关系入手提出了采用双束质子辐照晶闸管。对ＫＫ２００Ａ 半成品晶闸管进行能量３．５ＭｅＶ 和５．０ＭｅＶ 注量为２．５×１０１１ｐ／ｃｍ ２ 的单束质子辐照晶闸管所得的晶闸管的电学参数与先用５．０ＭｅＶ 后用３．５ＭｅＶ 能量注量都为２．５×１０１１ｐ／ｃｍ ２ 的双束质子辐照的晶闸管所得的电学参数进行了对比, 发现双束质子辐照不仅能有效地缩短晶闸管的开关时间, 而且在降低快速晶闸管的通态压降方面比单束质子辐照的晶闸管优越     

多束质子辐照晶闸管的退火研究

研究了多束质子辐照对晶闸管开关特性和通态电压的影响，分析了退火机理，找出了最佳退火流程，获得了优良的通态电压与关断时间（VTM－Tq）的折衷关系。     

高能质子对晶闸管的辐照效应

用高能质子辐照ＫＰ２００Ａ晶闸管，使之提高为ＫＫ２００Ａ晶闸管，测量了辐照前后晶闸管的参数变化及退火后各参数变化。     

新型低损耗快速薄发现极晶闸管关断时间和通态压降的分析

本文利用非对称ｐｉｎ二极管模型，对新型多晶硅接触薄发现极晶闸管关断时间和通态压降之间的折衷关系进行了较了详细的理论分析和实验研究，并与常规结构进行了比较，数值计算和实验结果表明，在合适的薄发射区厚度和杂质总量下，不但关断时间较常规结构缩短约１．５倍的因子，而且通态压降也低于常规结构；更有意义的是，当ｎＢ基区少子寿命减小到合适值时，关断时间进一步缩短到常晶闸管的１／２．５－１／３，而通态特性没有恶化     

新型低损耗快速薄发射极晶闸管关断时间和通态压降的分析

本文利用非对称ｐｉｎ二极管模型，对新型多晶硅接触薄发射极晶闸管关断时间和通态压降之间的折衷关系进行了较为详细的理论分析和实验研究，并与常规结构进行了比较，数值计算和实验结果表明，在合适的薄发射区厚度和杂质总量下，不但关断时间较常规结构缩短约１．５倍的因子，而且通态压降也低于常规结构；更有意义的是，当ｎＢ基区少子寿命减小到合适值时，关断时间进一步缩短到常晶闸管的１／２．５～１／３，而通态特性没有恶化。     

低导通压降MOS控制晶闸管的研制

基于6英寸(1英寸≈2.54 cm)半导体工艺平台研制了一款低导通压降的MOS控制晶闸管(MCT)。通过对MCT正向阻断状态和导通状态的理论分析,阐述p基区结构参数影响正向阻断特性和导通特性的机理。采用Silvaco TCAD软件建立静态特性模型并进行p基区结构参数仿真设计,得到最优掺杂浓度和厚度。结合仿真结果指导工艺参数优化制备MCT芯片,并对封装后器件性能进行了测试。测试结果表明,优化后器件正向阻断电压超过1 600 V,脉冲峰值阳极电流为3 640 A,导通压降在满足2.0 V设计值的基础上降低至1.7 V,正向阻断特性和导通特性均得到提高。     

高能质子辐照在制造和修复高速晶闸管中的应用研究

用高能质子辐照代替１２ＭｅＶ电子辐照,制造出ＫＫ２００Ａ晶闸和,对辐照前后以及退火后的宏观电学参数测量发现,３．９ＭｅＶ的质子辐不仅能有效缩短晶闸管的关断时间,提高工作频率,还能有效修复制造过程中电压穿通的晶闸管,并提高为快速晶闸管。     

快速晶闸管通态特性的改善

从协调快速晶闸管主要参数之间矛盾关系、降低功率损耗以及并联均流应用等方面,论述了改善快速晶闸管通态特性的重要意义。在影响晶闸管通态压降的主要因素中,着重分析了提高晶闸管j3结的注入比降低通态压降的机理。为获得比较理想的杂质浓度分布,增大j3结两侧杂质浓度的比值,在快速晶闸管的制造中,p型扩散工艺采用了固态源闭管式镓铝双质掺杂技术。研究结果表明:采用该技术制造的快速晶闸管,通态基本特性参数具有较好的一致性,通态压降明显降低,通态特性明显改善,关断时间与通态压降的关系也得到了合理的协调,提高了器件的综合电气性能。     

表面型静电感应晶闸管负阻导通特性的研究

运用漂移-扩散模型,对表面型静电感应晶闸管的导通特性进行了数值模拟。分析表明,表面型静电感应晶闸管(SITH)具有与纵向结构SITH类似的负阻导通特性,而且表面型结构的各电极相对面积比纵向结构要小很多,阴极和栅极之间的电容更小,从而具有更快的开关速度和更高的灵敏度。对表面型SITH的电势分布、载流子分布以及阳极I-V特性进行了深入地计算和分析。显示数值模拟结果十分接近实际测量结果,模拟中也发现栅极的位置对栅极的控制性能的影响很大。     

N~+缓冲层对PT-IGBT通态压降影响的研究

N+缓冲层设计对PT-IGBT器件特性的影响至关重要。文中利用Silvaco软件对PT-IGBT的I-V特性进行仿真。提取相同电流密度下,不同N+缓冲层掺杂浓度PT-IGBT的通态压降,得到了通态压降随N+缓冲层掺杂浓度变化的曲线,该仿真结果与理论分析一致。对于PT-IGBT结构,N+缓冲层浓度及厚度存在最优值,只要合理的选取可以有效地降低通态压降。     

环境温度对HfO2铁电存储器的质子辐照效应影响研究

基于HfO₂的铁电随机存取存储器(FeRAM)具有功耗低、存取速度快,易于小型化,抗干扰能力强等优势,在航天航空领域有广袤的发展空间。然而,FeRAM在太空环境下的抗辐照性能尚未得到全面的研究。研究了W/TiN/Hf0.5Zr0.5O₂(HZO)/TiN铁电存储器在常温和高温环境下经5 MeV质子辐照后的电学特性和铁电畴结构变化。通过电学和压电响应力显微镜(PFM)手段表征发现,在常温质子辐照后,电容器的介电常数(ε_r)和剩余极化强度(P_r)值均增大,器件的铁电性能提升,常温高注量质子辐照有利于存储器在太空环境中工作,但随着辐照时环境温度升高,HZO存储器的铁电性能下降,漏电流增大,铁电存储器的各项性能明显退化。     

基于导通延迟补偿的并联MOS栅控晶闸管均流方法研究

阴极短路MOS栅控晶闸管(Cathodic Short MOS-Controlled Thyristor,CS-MCT)在电容型脉冲功率系统中应用广泛,但面临电流极限的问题,尤其是在大电容高电压条件下,这就需要解决MCT器件并联均流的问题.进行理论和仿真分析栅驱动电阻对并联均流的影响,并采用导通延迟补偿法对器件均流进行...