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关键词： 导通电阻   开关电源   尖峰电压   损耗特性   漏极   源极   MOSFET   存储装置  

摘要： 东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)近日宣布,推出150V N沟道功率MOSFET——“TPH9R00CQH”。该器件采用最新一代[1]“U-MOSX-H”工艺,适用于工业设备开关电源,其中包括数据中心电源和通信基站电源。该产品于今日开始支持批量出货。与使用当前一代“U-MOSⅧ-H”工艺的150V产品TPH1500CNH相比,TPH9R00CQH的漏源导通电阻下降约42%。对新型MOSFET的结构优化促进实现源漏导通电阻和两项电荷特性[2]之间的平衡[3],从而实现了优异的低损耗特性。此外,开关操作时漏极和源极之间的尖峰电压降低,有助于减少开关电源的电磁干扰(EMI)。

关键词： 电工电子学   课程思政   教学设计   基尔霍夫电流电压定律  

摘要： 电工电子学课程中拥有丰富的思政元素。在基尔霍夫定律部分涉及两个思政元素:科学史中科学家基尔霍夫的介绍;电路中的内外部约束条件和人们所受到的内外部约束条件的类比。就这部分内容进行课程思政教学设计,将授课要点与思政元素有效融合,设计合适的实施过程,贯彻“三全育人”的教育方针。

关键词： 保护接地   欧姆定律   PLC   接地电阻   EMS   移动供电   滑触线  

摘要： 电气化单轨系统(EMS)是主机厂最主要的输送设备之一,其主要特点是采用移动动力供应,系统内吊具通过自身的4极碳刷实现与固定轨道上的滑触线L1~L3及PE移动连接。移动动力供应为系统集成提供了灵活性及可行性,但同时对动力及PE的有效连接形成了巨大挑战。为此,引入德国ELABO公司型号为94-1F Z807的接地故障检测设备对吊具接地有效性进行检测,以对设备及人员进行安全保障。由于国内外对于接地有效性判断标准的不同,在实际应用中,产生了许多接地有效性误判的案例,给公司的生产节拍造成了一定的影响。在对德国ELABO公司型号为94-1F Z807的接地故障检测设备工作原理进行深入研究的基础上,对其进行了改造。改造后的设备对于接地有效性的判断在符合国家标准的基础上,极大地减少了接地有效性误判的情况,既保障了设备及人员的安全,又保障了生产运营的有序进行。

关键词： 碳化硅MOSFET功率模块   建模分析   电磁干扰  

摘要： 宽禁带器件已逐渐可以满足高压、大功率的应用场合,其中碳化硅MOSFET功率模块因具备开关速度快、损耗小及高热导率的特性,已逐渐在铁路行业推广应用。使用碳化硅MOSFET功率模块代替传统的IGBT功率模块,可降低牵引变流器的体积和质量,从而实现更高的功率密度。文章中通过对碳化硅MOSFET功率模块的模型进行分析,着重解决其在高功率运行过程中产生的电磁干扰问题,为碳化硅MOSFET功率模块的广泛应用提供理论及实践依据。

关键词： SiC MOSFET   偏离度   变异系数   标准差   偏度   峰度   多指标量化分析  

摘要： SiC器件具有高温、高压、高频的优异特性,广泛应用于交通、电力等领域,其国产化迫在眉睫。以全球能源互联网研究院有限公司研制的同一批次不同晶圆上的30个1200 V/20 A SiC MOSFET作为研究对象,通过对比实验分析了测试仪器及方法对国产SiC MOSFET的静态特性参数测试结果的影响。采用标准差、偏度、峰度、偏离度和变异系数量化评估了SiC MOSFET动、静态特性参数的一致性,发现跨导、漏源极电容、栅源极电容、下降时间和关断延时一致性较好,而导通电阻、阈值电压、栅漏极电容、上升时间和开通延时的一致性较差,从而为后续器件的改进设计提供数据支撑。

关键词： SiC MOSFET   建模   图形化修正   仿真   曲线拟合  

摘要： 准确的SiC MOSFET SPICE模型在产品仿真、研发和检测等领域会发挥重要作用。介绍了一种SiC MOSFET建模方法,通过自动拟合与考虑物理意义的图形化修正技术相结合,完成了对CPM3-0900-0010A型号元件的SiC MOSFET SPICE模型建立和修正。建立的模型特性曲线与产品参数手册提供的实测曲线良好贴合。建模过程中产生的关键参数和产品参数手册提供的参数更加符合,提高了仿真模型的严谨性和准确性。建立的模型经过与实际测试的对比,拟合效果较好,可以为含有SiC MOSFET的复杂电路仿真方法提供依据,为更准确地评估SiC MOSFET的性能和系统特性提供支持。

关键词： 碳化硅   MOSFET   可靠性  

摘要： 4H-SiC功率MOSFET器件具有栅极驱动电路简单、开关时间短、功率密度大、转换效率高等优良特性,在电力电子系统中有着广泛的应用前景。但该器件在可靠性方面仍存在一些问题,如长期工作时的可靠性和动态工作中一些极端情况下的可靠性问题。针对器件的长期可靠性问题,阐述了长期可靠性的表征方法,栅介质制备工艺对长期可靠性的影响和长期可靠性机理研究的相关成果。在动态可靠性方面,对雪崩测试、短路测试和浪涌测试的实验现象和失效机制分析进行了综述。

关键词： 静电放电   MOSFET   维持电压   高温  

摘要： 静电放电 (ESD) 防护结构的维持电压是决定器件抗闩锁性能的关键参数，但ESD器件参数的热致变化使得防护器件在高温环境中有闩锁风险。本文研究了ESD防护结构NMOS在30℃～195℃的工作温度下的维持特性。研究基于0.18 μm部分耗尽绝缘体上硅 (PDSOI) 工艺下制备的NMOS器件展开。在不同的工作温度下，使用传输线脉冲 (TLP) 测试系统测试器件的ESD特性，实验结果表明，随着温度的升高，器件的维持电压降低。通过半导体工艺及器件模拟工具 (TCAD) 进行二维建模及仿真，提取并分析不同温度下器件的电势、电流密度、静电场、载流子注入浓度等物理参数的分布差异。通过研究以上影响维持电压的关键参数随温度的变化规律，对维持电压温度特性的内在作用机制进行了详细讨论，并提出了改善维持电压温度特性的方法。

关键词： 情境   问题   解决  

摘要： 传统的复习课教学以掌握知识为目标,以习题为载体,以讲练为方式。由于对复习内容已有所了解,学生学习兴趣不浓;由于复习方式的单一,学生学习活力不够,最终导致复习课的学习效率不高。复习课上人为地假设或编造,绞尽脑汁地空想,让物理学习显得并不真实,很难让学习与生产生活产生有意义的关联。让学习真实发生,就是要在真情境中面对真问题,寻求真解决,如此学生的学科核心素养才能得以落地生根。

关键词： monolayer(ML)SnSe_(2)   anisotropic   metal-oxide-semiconductor field-effect transistor(MOSFET)   device performance limit   ab initio transport simulation  

摘要： Two-dimensional(2D)semiconductors are attractive channels to shrink the scale of field-effect transistors(FETs),and among which the anisotropic one is more advantageous for a higher on-state current(I_(on)).Monolayer(ML)SnSe_(2),as an abundant,economic,nontoxic,and stable two-dimensional material,possesses an anisotropic electronic ***,we study the device performances of the ML SnSe_(2) metal-oxide-semiconductor FETs(MOSFETs)and deduce their performance limit to an ultrashort gate length(L_(g))and ultralow supply voltage(V_(dd))by using the ab initio quantum transport *** ultrahigh I_(on) of 5,660 and 3,145µA/µm is acquired for the n-type 10-nm-L_(g) ML SnSe_(2) MOSFET at V_(dd)=0.7 V for high-performance(HP)and low-power(LP)applications,***,until L_(g) scales down to 2 and 3 nm,the MOSFETs(at V_(dd)=0.65 V)surpass I_(on),intrinsic delay time(τ),and power-delay product(PDP)of the International Roadmap for Device and Systems(IRDS,2020 version)for HP and LP devices for the year ***,the 5-nm-L_(g) ML SnSe_(2) MOSFET(at V_(dd)=0.4 V)fulfills the IRDS HP device and the 7-nm-L_(g) MOSFET(at V_(dd)=0.55 V)fulfills the IRDS LP device for the year 2034.