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关键词： 初中物理   “双减”   分层作业  

摘要： 为切实有效地落实“双减”政策,有效提高学生的学习效率,教师在布置作业方面需要进一步优化.学校要坚持全面育人的基本导向,要处理好作业的“质”和“量”的平衡.在实施减轻学生过重的作业负担、减轻作业总量和时长的过程中,始终坚持以学生为主体,以学生全面发展为目标,让学生在学习中健康成长.初中阶段学生的物理学科水平存在着很大的差异,作业任务又比较繁重,不利于学生的学习,教师在作业的设计过程中有必要采取“分层”的方式,来达到更好的教学质量.

关键词： 理想变压器   动态分析   欧姆定律   原线圈接有负载   等效  

摘要： 理想变压器的动态变化问题,特别是当变压器原线圈接有负载的情况,一直都是高考试题中的热点和难点。从变压器的原理入手,结合欧姆定律和能量守恒等知识,可以研究变压器原线圈接有负载情况下的动态分析,从“等效”的角度进行深入讨论,可以将变压器动态问题研究清楚,进而完善中学物理知识体系。

关键词： SiC   超结MOSFET   击穿电压   导通电阻   短路  

摘要： SiC超结MOSFET设计基于N/P柱的电荷补偿效应,在保证耐压的同时具有较低的导通损耗和更快的开关速度,因此对SiC超结MOSFET可靠性的分析研究有助于深入理解器件工作机理,为更好地应用提供必要的理论支撑。基于TCAD Sentaurus模拟软件,对1200 V电压等级的传统SiC MOSFET结构和SiC超结MOSFET结构进行建模。首先对比了2种器件的基本电学参数,然后重点分析了短路特性差异,在相同短路条件下对器件内部的物理机理进行了分析。结果表明SiC超结MOSFET可以有效地提高器件的击穿电压和导通电阻,同时表现出更好的短路可靠性。进一步分析了不同的偏置电压下SiC超结MOSFET的短路特性,结果表明,随着外部施加偏置电压增加,器件的短路耐受时间减小,同时短路饱和电流也会相应增大。

关键词： 碳化硅   功率MOSFET   状态监测   温敏电参数   偏压温度不稳定性  

摘要： 在研究SiC MOSFET的阈值电压、体二极管电压、漏-源极通态电阻温度依赖性的基础上,分析偏压温度不稳定性(BTI)引起的V_(TH)的漂移规律,并探究其对温敏电参数(TSEPs)的影响规律。另外,在充分考虑温度和BTI对V_(TH)共同作用的影响下,提出在小电流注入时使用体效应下的体二极管电压监测SiC MOSFET阈值电压的方法。该方法可在不同的结温(T_(j))下监测阈值电压,为校正其他TSEPs测量结温的准确性提供帮助。理论和实验结果证明了该方法的可行性。

关键词： 脉冲功率   脉冲幅度   校准   MOSFET   Marx  

摘要： 针对高压脉冲幅度的量值传递需求,开展了脉冲幅度1~20 kV、脉宽1~100μs的高压脉冲幅度校准装置设计。校准装置以高压MOSFET器件为核心,搭建多级Marx结构实现高压脉冲成型,同时通过截尾回路的设计缩短脉冲下降时间,实现矩形脉冲波形的输出。在Marx结构基础上开展装置整体设计,通过触发脉冲信号及高压直流电源电压调节脉宽与幅度,通过隔离电源及光信号保证了高压隔离强度。装置采用高准确度高压探头和数据采集卡构成校准装置的内部测试系统,其测量值作为校准装置的标准量值,经评定装置脉冲幅度不确定度为2%,并通过两台比对法进行了验证。采用其他多型高压探头对校准装置进行实验测试,结果表明与低压脉冲校准源测试相比,高压脉冲可明显有效地表征高压探头的性能及测量准确度,同时本装置也可作为高压脉冲发生器应用于脉冲功率领域其他用途。

关键词： SiC MOSFET   阈值电压测量   弛豫效应   预偏置条件  

摘要： 碳化硅(SiC)MOSFET栅极氧化层中的陷阱造就了其独特的阈值电压弛豫效应的特性,使得SiC MOSFET的阈值电压定义和测量成为一个棘手的问题。首先基于弛豫效应的饱和现象,提出了“预偏置+测量”组合的测量方法,一共需要测量两次阈值电压,以确定阈值电压漂移的上下限,并以其平均值定义为阈值电压。然后设计实验测量电路,对某型号SiC MOSFET器件在不同预偏置条件下进行实验测量,分析预偏置电压和脉冲持续时间对测量结果的影响,结果表明合理选择预偏置阶段的实验条件可以确保弛豫效应达到饱和,并可得到重复性的阈值电压测量结果。

关键词： MOSFET   上升台阶   寄生电容  

摘要： 阐述MOSFET开启时栅极各个阶段的瞬态过程,MOSFET器件开启过程中栅极每个阶段特定波形的形成原因,从原理上分析了在开启时,栅极的上升台阶在实际应用中带来的问题和危害和规避方法。

关键词： 金属-氧化物-半导体场效应晶体管   串扰   驱动电路  

摘要： 与传统硅基器件相比,碳化硅(SiC)器件的开关速度得到大幅改善,提高了变换器的功率密度与效率。然而过大的开关频率引起更为严重的栅极串扰问题,造成器件失效。分析了SiC金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)的开关过程与串扰产生原理,详述其设计过程,分析了外并电容的抑制串扰驱动电路,最后设计出一种带有信号隔离功能的可抑制栅极串扰的负压驱动电路。实验结果表明,所设计的SiC MOSFET驱动电路的驱动波形高低电平分明,而且有效抑制了栅极串扰问题,大幅减小器件的开关延时时间,降低了开关损耗。

关键词： 垂直MOSFET   肖特基漏极   场板   反向阻断  

摘要： 提出了一种采用肖特基漏极(SD)与场板相结合、实现硅基垂直MOSFET器件反向阻断应用的技术。基于该技术,采用二维仿真提出并研究了两种新型垂直MOSFET器件,即带有垂直场板(VFP)的SD-VFP-MOS器件和带有倾斜场板(SFP)的SD-SFP-MOS器件。相比采用肖特基漏极的MOSFET(SD-MOS)和采用超结和肖特基漏极的MOSFET(SD-SJ-MOS),所提出的SD-VFP-MOS,尤其是SD-SFP-MOS,反向击穿电压有显著提高,且几乎不影响导通特性。开展了器件的开态电流密度、关态电势分布、关态电流密度和电场分布分析,揭示了VFP和SFP提高器件反向阻断能力的内在机理。详细讨论了场板结构参数对器件反向击穿电压和场板效率的影响,研究结果对于SD-VFP-MOS和SD-SFP-MOS的设计具有重要意义。

关键词： SiC MOSFET   重复雪崩失效   失效模型   失效机理   可靠性  

摘要： SiC MOSFET的高速开关工况易诱发巨大的d i/d t,从而在电路的感性负载上引发过电压,导致器件进入雪崩状态。在多次雪崩冲击后,器件易发生重复雪崩失效。针对SiC MOSFET芯片元胞结构中栅氧化层薄弱导致器件耐重复雪崩冲击能力较差的问题,进行芯片元胞结构优化研究,以增强芯片耐重复雪崩能力,提升器件可靠性。首先,研究SiC MOSFET器件重复雪崩失效机理,开展SiC MOSFET器件重复雪崩失效测试,基于失效测试结果建立SiC MOSFET重复雪崩失效可靠性评估模型;其次,针对SiC MOSFET芯片元胞结构提出了栅极底部蚀刻、P-well区扩展、JFET顶部削弱三种优化结构,并研究三种优化结构对SiC MOSFET芯片SiO 2/SiC界面处碰撞电离率和垂直电场强度的影响;最后,基于SiC MOSFET雪崩失效可靠性评估模型,对比分析了三种不同优化结构SiC MOSFET的可靠性。研究结果表明SiC MOSFET器件栅极蚀刻元胞结构具有更高的重复雪崩失效可靠性,相关研究成果为SiC MOSFET器件耐重复雪崩失效能力提升的芯片元胞设计奠定理论基础。