创新示来 赢在器件

从真空电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路到超大规模集成电路，每一代新型电力电子器件的出现，总是带来一场电力电子技术的革命。因此，关注器件技术的发展现状及未来趋势对于变频器和电源行业的企业无比重要。由《变频器世界》主办的“电力电子器件创新技术与解决方案研讨会”应需而生，围绕“面向未来的器件创新技术与解决方案”这一主题，     

国产碳化硅肖特基二极管研制与量产

自晶闸管和功率晶体管问世和应用以来,硅半导体器件在功率处理能力和开关频率方面不断改善,先后诞生了GTR、GTO、MOSFET和IGBT等现代电力电子器件,对电力电子系统缩小体积、降低成本起到了极其关键的作用。硅电力电子器件经过近60年的发展,性能已经趋近其理论极限,通过器件原理的创新、结构的改善及制造工艺的进步已经难以大幅度的提升其总体性能,制约未来电力电子技术进一步发展。碳化硅肖特基功率器件以其优良特性和结构与制造工艺优势成功实现了商业化。     

双极-MOS功率半导体器件概述

本文描述双极-MOS(BiMOS)功率半导体器件的基本结构和特性。重点介绍新型电力电子器件IGBT和MCT。并对双极晶体管、VDMOS和IGBT的性能进行了比较。     

新一代电力电子器件——IGBT

电力电子器件既是电力电子技术的基础,也是电力电子技术发展的强大动力,电力电子技术的每一次飞跃都是以新型功率器件的出现为契机的。IGBT是在功率MOSFET工艺基础上发展起来的产物,它是兼有MOSFET的高输入阻抗、高开关速度和GTR大电流密度特性优点的混合器件,在大、中功率应用场合已经逐步取代传统的GTR、GTO器件,它和MOSFET、MCT一起,成为现代电力电子技术中最具活力的功率开关器件。本文着重介绍IGBT——绝缘栅双极晶体管的基本构造及导电机理,并从它的基本构造出发了解IGBT的锁定问题,同时探讨IGBT在使用中的某些问题,最后简要地介绍一下功率集成电路PIC。     

开启中国电力电子产业发展之门——访IEEE电力电子学会北京分会主席王正元先生

电力电子技术早在20世纪中就已出现，在50年代末60年代初，电力电子才真正成为一门学科，其催化剂是晶体管的发明，接着是大功率晶闸管和GTO(门极可关断晶体管)的出现。70年代，随着集成电路(IC)与微处理器(Microprocessor)为代表的微电子技术的突飞猛进，人们将功率器件与微处理器进行有机地结合，产生了自动化工业的革命。80年代末，MOSFET和IGBT的问世和发展，使传统电力电子技术进入现代电力电子技术时代。     

新一代电力电子器件——IGBT

电力电子器件既是电力电子技术的基础，也是电力电子技术发展的强大动力，电力电子技术的每一次飞跃都是以新型功率器件的出现为契机的，ＩＧＢＴ是在功率ＭＯＳＦＥＴ工艺基础上发展起来的产物，它是兼有ＭＯＳＦＥＴ的高输入阻抗，高于关速度和ＧＴＲ大电流密度特性优点的混合器件，在大，中功率应用场合已经逐步取代传统的ＧＴＲ，ＧＴＯ器件，它和ＭＯＳＦＥＴ，ＭＣＴ一起，成为现代电力电子技术中最具有活力的功率开关器件，本     

基于SOI的双极场效应晶体管

在分析了双极型晶体管和场效应晶体管各自的特点和不足后，介绍了一种既具有双极型晶体管较大电流容量和功率输出，又具有场效应晶体管高输入阻抗的电子器件——双极MOS场效应晶体管(BJMOSFET)，同时指出体硅BJMOSFET的阳极扩散区与衬底之间存在较大的漏电流，可产生较大的寄生效应。提出了一种新型固体电子器件——基于SOI的BJMOSFET，分析了其工作原理j与体硅BJMOSFET比较，由于SOI技术完整的介质隔离避免了体硅器件中存在的大部分寄生效应，使基于SOI的BJMOSFET在体效应、热载流子效应、寄生电容、短沟道效应和闩锁效应等方面具有更优良的特性。     

SiC电力电子器件研究现状及新进展

由于硅材料本身的限制,传统硅电力电子器件性能已经接近其极限,碳化硅(SiC)器件的高功率、高效率、耐高温、抗辐照等优势逐渐突显,成为电力电子器件一个新的发展方向.综述了SiC材料、SiC电力电子器件、SiC模块及关键工艺的研究现状,重点从材料、器件结构、制备工艺等方面阐述了SiC二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、结晶型场效应晶体管(JFET)、双极结型晶体管(BJT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)及模块的研究进展.概述了SiC材料、SiC电力电子器件及模块的商品化情况,最后对SiC材料及器件的发展趋势进行了展望.     

微波功率晶体管的发展与分析

本文阐述了国内外硅双极微波功率晶体管和砷化镓微波功率场效应晶体管的发展历史和现状,并分析了微波功率晶体管的发展特点。介绍了HBT,HFET,MISFET,金刚石、SiC电子器件,真空微电子器件等用于或将用于微波、毫米波功率领域中的情况。提出了发展微波功率晶体管的几点想法。     

C波段3W硅功率晶体管

<正>C波段硅功率晶体管在微波整机和通讯等领域有广泛用途。由于硅双极型晶体管具有比GaAs FET低得多的1/f相位噪声,因此,在一些高质量的振荡器中,急需硅功率晶体管。但是,当工作频率提高到C波段时,晶体管的频率和功率性能发生尖锐的矛盾。晶体管的输出功率、增益和效率随着工作频率的升高而急剧下降。这给器件的研制带来了很多困难,国内长期无法解决。南京电子器件研究所采用T形发射极自对准结构,用φ75mm硅片研制成功C波段硅功率管。晶体管的E-B金属电极横向间距几乎为零。发射极扩散层和基极接触窗口的间距约0.4μm。这种T形电极晶体管(TSET)对光刻工艺精确度的要求不很苛刻。测试结果表明,晶体管在4.2GHz时,连续波输出功率大于3W,增益大于8dB,集电极效率大于40％。晶体管作振荡应用时,在4.3GHz下振荡输出功率可达1W,直流—射频转换效率可达20％,是     

新型功率MOS器件的结构与性能特点

电力电子器件的结构决定其性能,而器件的性能又决定电路的性能。根据此原理,分析比较了近十年来10种实用的具有新结构的功率MOS器件的结构与性能特点。     

电力电子市场预测

新型电力半导体器件-绝缘栅双极晶体管(IGBT)和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)是一种集高频率、高电压、大电流于一身的新一代理想的电力半导体器件，是电力电子技术的第三次革命的代表产品，填补国内电力电子空白的产品。     

3.1～3.4GHz50W硅功率晶体管

南京电子器件研究所研制成功工作频率３．１～３．４ＧＨｚ,脉冲宽度３００μｓ,占空比１０％,输出功率大于５０Ｗ,功率增益大于７ｄＢ,效率大于４０％的硅脉冲功率晶体管。该器件在脉冲宽度为１００μｓ时输出功率大于６０Ｗ。器件的输出功率、增益和效率等特性所能达到的水平是工作频率的敏感函数。随着工作频率的提高,器件的高频功率优值（Ｐｏ·Ｒｏ）下降,微波寄生参量变得非常突出,信号损耗增大,造成器件的输出功率、增益和效率的大幅度下降。因少子迁移率的限制,硅功率器件一般工作于Ｓ波段以下。限制器件功率输出的另一重…     

碳纳米管晶体管

随着传统的硅材料加工技术发展到极限,寻找替代硅的材料已迫在眉睫。碳纳米管因其优良的性能将成为替代硅的理想材料。本文介绍了以碳纳米管为基础的场效应晶体管的工作原理以及独特性能。与传统的金属-氧化物-半导体(MOS)场效应晶体管相比,由于碳纳米管具有单分子、准一维、高电流密度等优良特性,所以碳纳米管晶体管将很容易突破传统硅场效应晶体管的物理极限,并且在继续减小器件尺寸、解决耗能和散热问题方面具有优势。     

IGBT及其应用

IGBT(Insulated Gate Bipolav Transistors)是隔离栅极双极晶体管的缩写,它是新型电力电子器件的一个重要分支。IGBT于80年代初首先由东芝公司推出,80年代末、90年代初进入实用化,业内专家预测,2000年后IGBT将成为电力电子器件市场的主流产品。据WSTS预测,1998-2002年IGBT的年均增长率为20％,比同类分立器件的年均增长率高10％。IGBT实际上是一种高反压     

“碳化硅功率半导体技术”专题前言

半导体功率器件(即电力电子器件)是电力电子技术的三大核心基础之一,被比作电力电子装置的“CPU”。现有功率器件多采用Si基或SOI基,但是受限于自身材料特性的影响,在节能与转换效率方面越来越显示出他们的局限性。为解决上述问题,半导体功率器件除了继续对传统器件进行新理论和新结构的创新研究外,也正在遵循“一代材料、一代器件、一代装置、一代应用”的发展趋势,从传统的Si基和SOI基向宽禁带半导体SiC和GaN基进行扩展和延伸。     

碳化硅电力电子器件及其应用的研发新进展

综合评述诸如肖特基势垒二极管、pn结二极管、功率MOS、功率JFET、BJT、GTO、GCT以及功率模块等各种碳化硅电力电子器件研究开发的最新进展及其发展前景，指出碳化硅的优势不仅仅限于能提高功率开关器件的电压承受能力、高温承受能力和兼顾频率与功率的能力，还在于能大幅度降低器件的功率消耗，使电力电子技术的节能优势得以更加充分的发挥；文章还对碳化硅器件在电力电子领域特别是电力变换器方面的初步应用及开发情况也做了简略介绍。     

电力电子器件知识讲座(一) 电力电子器件的分类及应用概述

电力电子器件是半导体功率器件的总称,是构成电力电子设备的基础,是从事电力电子器件设计、研发、生产、营销和应用人员以及电源技术工作者应该熟悉的内容。本刊从今年4月份开始以"电力电子器件技术"为题开展讲座,以满足广大读者增长知识和用好这些器件的需求。欢迎厂家及用户的工程师们撰稿,并望提出宝贵意见。     

电力电气行业应着力研发 四类新型电力电子器件

近年来，我国电力电子器件的发展十分迅速，已由早期的小功率、半控、低频器件发展到现在的超大功率、全控、高频器件。目前国内生产的电力电子器件仍以晶闸管为主，中低档的产品业已成熟，并有相当的批量出口。     

二十一世纪的电力电子技术

电力电子技术的历史电力电子技术早在１９００年初就已出现，但当时很杂乱，不能称为真正的学科。１９５０年后期～１９６０年，电力电子才真正成为一门学科，其催化剂是晶体管的发明，接着是大功率晶闸管和ＧＴＯ（门极可关断晶体管）的出现。７０年代，随着集成电路（ＩＣ）与微处理器（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）为代表的微电子技术的突飞猛进，人类忽然领悟到：功率器件就象人的肌肉，微处理器则是大脑。当“肌肉”与“大脑”有机地结合后，就产生了一场自动化工业的革命。７０年代初期出现了大功率晶体管，７０年代末又有功率场效…