基于Matlab/Simulink的SiC MOSFET建模与分析

针对现阶段SiC MOSFET建模研究无法应用在电机控制系统领域的现状,提出了一种基于Matlab/Simulink的SiC MOSFET仿真电路模型。对功率器件的动态特性和静态特性进行综合分析,采用非分段受控电流源模型模拟功率器件静态特性,具体分析SiC MOSFET的开关过程,同时采用曲线拟合的方法对影响器件开关过程的非线性电容进行表征,在Matlab/Simulink中建立SiC MOSFET等效电路模型。为了验证模型准确性,将仿真结果与数据手册中的数据进行比较分析,仿真结果表明所建模型可以较为准确地描述SiC MOSFET动、静态特性,开通时间和关断时间误差均小于7%,对比结果验证了模型的准确性和有效性。建立的模型为SiC MOSFET在电机控制策略仿真及应用领域提供了参考依据。     

HF chemical etching of SiO2 on 4H and 6H SiC

Thickness and etch rate of SiO₂ films thermally grown on hexagonal SiC substrates were compared to results obtained from SiO₂/Si samples. The data confirm that profilometry and ellipsometry yield the same thickness values for oxides grown on Si and SiC. Within the accuracy of our measurements, oxides grown on different polytypes and faces of SiC etch at the same rate in a HF acid solution. The etch rate using a 50:1 H₂O:HF(50%) solution at room temperature is 0.1 nm/s and is uniform throughout the thickness of the SiO₂ films. The rate is the same as that obtained for SiO₂ grown on Si.     

C波段大栅宽GaAs MESFET的研制

采用高质量的 MBE材料 ,成功地制作了单胞栅宽 2 0 mm的芯片。用栅与 n+凹槽自对准和辅助侧墙工艺制作了栅长 0 .45 μm的 Ti Pt Au栅 ,欧姆接触采用 Au Ge Ni合金工艺 ,采用 PECVD Si N钝化 ,空气桥结构及芯片减薄 Via-Hole工艺。经内匹配得到了单胞芯片 3.7～ 4.2 GHz下 Po≥ 7.3W,Gp≥ 8d B,ηadd>2 5 % ;4胞合成器件 Po≥ 2 5 W,Gp>7d B,ηadd>2 5 %的良好结果。     

基于MATLAB的SiC肖特基二极管气体传感器模拟

提出了SiC-SBD气体传感器器件分析模型,利用当前流行的MATLAB强大的计算编程功能,模拟了SiC-SBD气体传感器的电流-电压特性,结果与实验数据吻合很好,较好地解释了Pd-SiC肖特基二极管比较灵敏的原因,并根据模拟结果提出了提高传感器灵敏度的方法。     

纳米SiC含量对激光熔覆镍基合金组织性能影响

采用预置式,在45^#钢基体表面,铺设0.8 mm厚度的纳米SiC增强NiFeBSi复合合金粉末。利用3 kW横流CO₂激光,熔覆不同增强比例的复合涂层。利用X射线衍射（XRD）仪,扫描电镜（SEM）、显微硬度仪、摩擦磨损试验机分别对不同增强比例涂层进行微观组织、力学性能的分析及讨论。探究了纳米SiC含量对熔覆层组织性能的影响。研究结果表明,NiFeBSi+纳米SiC复合涂层具有与NiFeBSi合金涂层相似的组织形貌特征,在激光熔覆过程中纳米SiC颗粒的分解,致使γ（Fe,Ni）枝晶间上形成了多种碳化物。因此,显著提高了NiFeBSi合金涂层的硬度,并随着纳米SiC的掺入量增多,硬度提高显著。纳米SiC的加入显著地增强了熔覆层的耐磨性能,但随含量增加磨痕表面产生脆性变形和裂纹,其中NiFeBSi+w（SiC）=7%复合涂层的耐磨性能最好。     

大口径离轴碳化硅非球面反射镜加工与检测技术研究

分析了碳化硅作为空间反射镜材料的各种优点,研究了加工和检测离轴碳化硅非球面反射镜的各项关键技术。利用自行开发的非球面加工中心FSGJ-2对离轴碳化硅非球面进行了研磨、抛光和轮廓测量,分析了计算全息补偿检测离轴非球面的基本原理,并专门设计研制了计算全息衍射检测装置,对大口径离轴非球面反射镜进行了零位补偿干涉测量。结合工程实例对一口径为468mm×296mm的离轴碳化硅非球面进行了超精加工与检测,最终面形误差峰谷(PV)值为0.148λ,均方根(RMS)值为0.017λ(λ=632.8nm),达到了良好的效果。     

4H-SiC MESFET的反应离子刻蚀和牺牲氧化工艺研究

对于栅挖槽的4H-SiCMESFET,栅肖特基接触的界面经过反应离子刻蚀,界面特性对于肖特基特性和器件性能至关重要。反应离子刻蚀的SiC表面平滑度不是很好,刻蚀损伤严重。选择合适的RIE刻蚀条件减小刻蚀对半导体表面的损伤;利用牺牲氧化改善刻蚀后的表面形貌,进一步减小表面的刻蚀损伤。工艺优化后栅的肖特基特性有了明显改善,理想因子接近于1。制成的4H-SiCMESFET直流夹断特性良好,饱和电流密度达到350mAmm。     

Investigation of 4H-SiC MOS capacitors annealed in diluted N2O at different temperatures

Thermally grown oxide on 4H-SiC has been post-annealed in diluted N₂O (10% N₂O in N₂) at different temperatures from 900 to 1100 °C. The quality of the nitrided oxide and the SiO₂/4H-SiC interface was investigated by AC conductance and high frequency C-V measurements based on Al/SiO₂/4H-SiC metal-insulator-semiconductor (MOS) structure. It is found that N₂O annealing at 1000 °C produces the lowest interface state density, though the difference is not so significant when compared to the other samples annealed at 900 and 1100 °C. These results can be explained by the high temperature dynamic decomposition process of N₂O. By fitting the AC conductance data, it is found that higher temperature nitridation increases the capture cross-section of the interface traps.     

生长气体流量对SiC单晶缺陷的影响

实现了熔融KOH进行SiC体单晶择优腐蚀估测缺陷密度的方法.本文报道了采用该技术对体SiC单晶缺陷密度估测的结果.腐蚀会在Si面形成六边形腐蚀坑,在C面形成圆形腐蚀坑.腐蚀速率和蚀坑形状与SiC生长工艺有关.对在高生长气流量下用PVT工艺制备的SiC样品,其刃位错、螺位错与微管密度分别为2.82×105,94和38cm-2;对在低生长气流量下用PVT工艺制备的SiC样品,其上述缺陷密度分别为9.34×105,2和29cm-2.结果表明:随着生长气体流量的增加,由于避免了N2掺杂,刃位错密度下降.     

4H-SiC MESFET大信号非线性特性分析

采用Voherra级数法对4H-SiC射频MESFET的大信号非线性特性进行了分析,并研究了器件尺寸与线性度的关系.模型考虑了陷阱效应对非线性特性的影响,模拟结果能够较好地反映实验结果.进一步分析表明,在1GHz和1.01GHz频率下,当栅长从0.8μm增大到1.6μm,器件的输入(输出)三阶截取点从33.55dBm(36.26dBm)减小到18.1dBm(13.4dBm),1dB压缩点从24dBm下降到7.43dBm.为实际器件的线性化设计提供理论依据.