Bi-mode 逆导门极换流晶闸管工艺方案与版图设计

Bi-mode 逆导门极换流晶闸管（BGCT）是为了改善传统逆导门极换流晶闸管（RC-GCT）电流均匀性和提高硅片有效面积利用率而提出的一种新结构,其主要特点是在版图布局中将二极管阳极与GCT阴极指条穿插一起。本文通过对BGCT器件结构的分析,给出了一种工艺制作方案,并利用Sentaurus TCAD软件验证了工艺方案的可行性,分析研究结果表明,工艺设计方案可行,器件结构参数符合目标要求;最后在确定的工艺流程方案基础上,通过对门阴极指条的设计给出了其版图布局方案,且用L-edit软件绘制出了其光刻流程     

集成门极换流晶闸管IGCT

介绍了一种新型电力半导体器件－集成门极换流晶闸管（ＩＧＣＴ）的特性、工作原理、关键技术及其应用情况,并指出它必将成为大功率应用中的首选电力半导体器件。     

集成门极换流晶闸管IGCT

IGCT是在晶闸管技术的基础上结合IGBT和GTO等技术开发的新型器件，适用于高压大容量变频系统中。文中结合IGBT的结构特点，阐述了其优于IGCT、GTO器件的技术特性，给出了由IGCT器件构成的中压变频器的应用电路和技术特点。     

沟槽阻挡型阳极结构门极换流晶闸管特性研究

引入沟槽结构,提出一种改进型注入效率可控门极换流晶闸管。新结构采用沟槽型阻挡结构代替阳极表面平面型氧化薄层,实现对基区漂移电子阻挡和积累作用,保持了注入效率自调整效应,减小了平面型氧化阻挡层对阳极有效面积的影响。模拟结果表明,新结构器件实现了注入效率控制功能,增大了有效阳极接触面积并降低了通态压降;其沟槽宽度可调节注入效率和关断特性。     

由紧凑型高dI／dt门极驱动单元驱动的新型对称门极换流晶闸管

在工业大功率应用领域已经推出了多种类型（对称，非对称以及逆向导通）的门极换流晶闸管（GCT）器件，为了用它来实现更高性能、更加合适的系统，人们期望对门极换流晶闸管展开进一步的研究，本文提出了对称门极换流晶闸管的一种新方案。     

门极换流晶闸管(GCT)击穿机理的研究

简述了门极换流晶闸管(GCT)的耐压结构及其特点.利用MEDICI软件模拟和分析了具有不同结构参数的四种器件的阻断能力和通流能力,研究了GCT的击穿机理.结果表明,GCT的击穿实质上属于场阻止(FS)型击穿,并非穿通(PT)型击穿.从而指出以往对GCT击穿机理的认识存在局限性.     

逆导型GCT关键参数的设计考虑

提出了逆导型门极换流晶闸管(RC- GCT)中几个关键参数,如n- 基区和透明阳极的厚度和浓度及隔离区的宽度等参数的设计方法.根据该设计方法建立了RC- GCT的结构模型,利用MEDICI模拟器对其正向阻断特性、导通特性及门-阴极的反向特性进行了模拟分析,结果证明这些设计考虑是合理的.     

逆导型GCT关键参数的设计考虑

提出了逆导型门极换流晶闸管(RC-GCT)中几个关键参数,如n-基区和透明阳极的厚度和浓度及隔离区的宽度等参数的设计方法.根据该设计方法建立了RC-GCT的结构模型,利用MEDICI模拟器对其正向阻断特性、导通特性及门-阴极的反向特性进行了模拟分析,结果证明这些设计考虑是合理的.     

逆导型GCT阻断特性的分析与设计

在分析pnp隔离的逆导型GCT(RC-GCT)特性的基础上,提出了沟槽隔离的RC-GCT新结构,并给出了其阻断特性的设计方法.依此建立了RC-GCT的结构模型,利用MEDICI软件对其阻断特性进行了模拟,并与非对称GCT和pnp隔离的RC-GCT的阻断特性进行了比较和分析.另外,通过对不同沟槽结构参数下RC-GCT的阻断特性和门极击穿特性的模拟,给出了沟槽区的优化参数.实验结果证明了设计的合理性.     

逆导型GCT阻断特性的分析与设计

在分析pnp隔离的逆导型GCT (RC-GCT）特性的基础上,提出了沟槽隔离的RC-GCT新结构,并给出了其阻断特性的设计方法. 依此建立了RC-GCT的结构模型,利用MEDICI软件对其阻断特性进行了模拟,并与非对称GCT和pnp隔离的RC-GCT的阻断特性进行了比较和分析. 另外,通过对不同沟槽结构参数下RC-GCT的阻断特性和门极击穿特性的模拟,给出了沟槽区的优化参数. 实验结果证明了设计的合理性.     

埋栅型电力静电感应晶闸管的I-V特性反向转折机理

研究了静电感应晶闸管的反向转折特性．当工作在正向阻断态的阳极电压增大到某一临界值时,静电感应晶闸管的I-V曲线呈现出反向转折特性,甚至转向导通态．在综合考虑了工作机理、双注入效应、空间电荷效应、沟道中的电子一空穴等离子体和载流子寿命变化的基础上分析了静电感应晶闸管的反向转折特性．首次给出了反向转折机理的理论解释,并给出了估算转折电压和电流的数学表达式,在常用工艺参数范围内,计算结果和实验测量值基本一致．     

IGCT性能及其静态特性测试方法

IGCT(集成门极换流晶闸管)作为新型的电力电子器件,广泛应用于大功率高压变流器等设备中。本文在介绍IGCT器件的工作原理及性能特点的基础上,介绍了IGCT器件在直流系统中的应用及其静态参数的测试方法。     

一种新颖的注入效率可控的门极可关断晶闸管的特性分析与优化

在阳极短路型门极可关断晶闸管(SA-GTO)的基础上,提出了一种新颖的注入效率可控的门极可关断晶闸管(IEC-GTO),其注入效率可通过一层位于阳极短路接触区的薄氧化层来控制.模拟了IEC-GTO的正向阻断、导通和开关特性,并与短路阳极和普通阳极GTO的特性进行比较分析.结果表明,IEC-GTO在关断特性和通态特性间获得较好的折中.最后,通过对薄阳极氧化层宽度和阳极掺杂浓度的优化,分析了工艺的可行性,给出了工艺方案,说明引入氧化层并不会增加IEC-GTO的工艺难度.     

电泳法制备平栅极碳纳米管场发射阴极及场发射特性研究

采用电泳法在ITO玻璃基板上选择性制备了碳纳米管(CNTs)阴极薄膜,采用电子扫描(SEM)分析了CNTs薄膜的表面形貌,并测试了碳纳米管阴极的场致发射特性.结果表明,利用电泳法制得的碳纳米管阴极薄膜均匀性、致密性良好,且具有较大发射电流密度;通过控制共面栅控CNTs场发射阴极的栅极电位能够有效控制阴极的场发射电流密度...     

一种基于准浮栅技术的折叠差分结构及其应用

提出了一种基于准浮栅技术的新型折叠差分结构,其偏置电流源的电压降被折叠到输出电压摆幅中,且不受共模输入电压限制而达到较大范围,非常适于低压应用。基于此结构,实现了一种超低压运算放大器。仿真分析表明,该运算放大器能够实现轨到轨(rail-to-rail)的共模输入电压范围和输出电压摆幅,以及较高的共模抑制比。