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关键词： 芯片级   阻断电压   寄生电感   电力电子设备   封装设计   MOSFET   串联方式   成本效益  

摘要： 随着智能电网、新能源发电技术和轨道交通的发展,中压和高压电力电子设备是必然的发展趋势,因此需要越来越多的高压功率半导体模块来降低拓扑和控制系统的复杂性。在应用时,单芯片高压SiC MOSFET与串联低压SiC MOSFET相互竞争。前者由于工艺不成熟,成本较高;后者由于器件串联,寄生电感较大。与技术不成熟且昂贵的高压SiC芯片相比,通过串联低压SiC器件来实现高阻断电压更具成本效益。低压SiC器件的串联方式包括模块级串联和芯片级串联,目前芯片级串联器件的研究还很少。

关键词： 碳化硅器件   槽栅MOSFET器件   反向恢复特性   多晶硅/碳化硅异质结   半导体功率器件  

摘要： 针对碳化硅槽栅MOSFET器件内部寄生二极管的反向恢复特性差的问题,设计了碳化硅槽栅MOSFET器件新结构,通过在碳化硅槽栅MOSFET器件元胞内部集成多晶硅/碳化硅异质结二极管,在不使器件的其他电学特性退化的基础上,改善器件的反向恢复特性。基于TCAD工具——ATLAS二维的半导体工艺与器件仿真软件,对碳化硅槽栅MOSFET器件的I-V特性、击穿特性以及反向恢复特性进行了研究。研究结果表明,与常规的碳化硅槽栅MOSFET器件相比,新结构的反向恢复特性明显改善,反向恢复时间减小了48.8%,反向恢复电荷减小了94.1%,反向峰值电流减小了82.4%。

关键词： SiC MOSFET   有源门极驱动(AGD)   反馈控制   电流过冲   电压过冲  

摘要： 相较于Si MOSFET,SiC MOSFET的高电子迁移率使其能支持更高的开关速度,但与此同时会产生更大的电压、电流过冲,影响其应用的可靠性。提出了一种用于抑制SiC MOSFET漏源电压vds与漏极电流id过冲的有源门极驱动(AGD)电路,通过检测vds和id变化率(dvds/dt和did/dt),利用高速模拟反馈回路控制门极驱动电流的方式来调节dvds/dt与did/dt,进而减小vds与id过冲。此外,将AGD方案拓展到电流源驱动电路,提出了电流源有源门极驱动(ACGD)电路。相较于传统门极驱动(CGD),ACGD方案同时具有更快的开关速度与更小的电压、电流过冲。基于双脉冲电路对比了CGD与ACGD的不同效果,在采用ACGD电路后,电流过冲减小了20%,延时减少了30 ns;电压过冲减小了约7%,延时减少了60 ns,电压上升速率提高了约44%。

关键词： 导通状态   阈值电压   漏极   源极   通态电阻   MOSFET   栅源电压   截止状态  

摘要： 分立MOSFET数据表中重要的规格之一是漏源通态电阻,缩写为RDS(on)。这个RDS(on)想法看起来非常简单:当FET处于截止状态时,源极和漏极之间的电阻非常高,以至于我们假设电流为零。当FET的栅源电压(V GS)超过阈值电压(V TH)时,它处于“导通状态”,漏极和源极通过电阻等于RDS(on)的沟道连接。然而,如果您熟悉MOSFET的实际电气行为,您应该很容易认识到该模型与事实不符。

关键词： TO-247-3   压接封装   SiC MOSFET   分立器件   寄生电感   开关损耗  

摘要： 现有沿用传统Si器件TO-247-3封装的分立式SiC MOSFET器件受限于键合线和平面换流回路,封装寄生电感偏大,增大器件高频工况下的开关损耗。对此,该文提出一种去键合线、具有垂直换流回路的低寄生电感分立式SiC MOSFET器件压接封装方法。首先,基于封装结构,评估现有TO-247-3分立式SiC MOSFET器件封装寄生电感的分布特性;其次,针对小尺寸SiC MOSFET芯片,设计具有U型栅极顶针和垂直换流回路的分立式压接封装结构,并利用磁场相消原理进一步降低功率回路寄生电感;再次,利用Pspice软件对SiC MOSFET器件开关行为建模,对比分析分立式压接封装与TO封装下SiC MOSFET器件的开关特性。最后,搭建电感钳位双脉冲测试平台进行实验验证。仿真和实验结果表明,在相同电流等级下,采用分立式压接封装结构的SiC MOSFET器件具有更低的封装磁场分布和更低的寄生电感,可以显著提升器件开关速度并降低开关损耗。

关键词： 双沟槽SiC MOSFET   重离子辐照   单粒子烧毁  

摘要： 本文针对第四代双沟槽型碳化硅场效应晶体管开展了不同源漏偏置电压下208 MeV锗离子辐照实验，分析了器件产生单粒子效应的物理机制。实验结果表明，辐照过程中随着初始偏置电压的增大，器件漏极电流增长更明显

关键词： 4H-SiC MOSFET   总剂量效应   阈值漂移   栅极偏置   退火  

摘要： 文章针对总剂量效应造成的MOSFET阈值漂移问题,使用1 200 V SiC MOSFET进行辐照试验,对栅极偏压和辐照后高温栅极偏置退火对阈值漂移的影响和原理进行了研究。通过中带电压法分析发现,造成阈值电压负向漂移的主要原因是辐照产生的空穴被近界面陷阱俘获。通过对不同栅极氧化层退火条件制备的SiC MOSFET试验和分析,得出了当使用氮化气体退火进行总剂量效应加固时,需要折中考虑对沟道迁移率的影响;在5%氮化气体体积分数、1 300℃下退火60 min的条件下制备出来的SiC MOSFET沟道迁移率较高,并且抗总剂量效应能力较强。

关键词： 初中物理   信息技术   欧姆定律  

摘要： 初中物理和信息技术教学的融合是自然可行的,信息技术为物理学习提供探究工具,物理为信息技术学习提供实践场所。数据、信息、知识、分享是信息向知识转化的四个核心环节,也是初中物理与信息技术跨学科教学的实践路径。本文以“欧姆定律”一节教学为例,探讨了初中物理与信息技术跨学科教学的实践方法。

关键词： 真实问题   复习课设计   欧姆定律  

摘要： 学生的学习应该在真实问题解决中发生,开展指向真实问题解决的课堂教学是培养学生核心素养的有效途径。在物理中考复习课的设计中,依据核心内容设计有思维深度的真实问题,将知识融入到相应的学习任务中,把学习变成一个个探究活动,促进学生在真实问题解决中拓展认知广度及深度,有效提升学生发现问题、解决问题的关键能力。

关键词： 焦耳定律   安全用电   欧姆定律   中考物理   电热器   理解与运用   电功率   家庭电路  

摘要： 教材中“焦耳定律”的内容安排在电功率知识板块之后,进一步加强了对电功、电功率、欧姆定律的理解与运用,同时也为下一节“家庭电路与安全用电”的学习做铺垫.本文就同学们在学习焦耳定律的过程中面临的一些问题与困难进行逐一探讨.问题一:什么是电热器?