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关键词： 叠加定理   电路定理   参考方向   关联   非关联   无源二端无源网络  

摘要： 本文从学习者对应用叠加定理易错开始分析,提出物理量参考方向的正确设置是杜绝错误的关键,对二种电源作用的网孔电路、变量电源作用的无源二端网络电路进行理论分析,对电路模型测试仿真结果和理论分析结果进行比较、研究与探讨。

关键词： 试触法   初中物理   欧姆定律   实验误差  

摘要： 用证明的方式提出试触法选择电流表接法的判断方法,解决试触法的来源问题:通过严格理论证明得出判断方法,同时解决试触电压是否必须不变的问题及其原因,证明判断方法中U、I并非完全不能外接法读数,甚至可以两种接法读数任意组合及原因,并通过证明提出更多判断方法。

关键词： 浮动栅极   导电类型可调   场效应晶体管  

摘要： 针对传统场效应晶体管在某些领域上的局限性,提出一种导通类型可调且无掺杂的新型MOS场效应晶体管,可以在不同栅压条件下作为不同类型的MOS场效应晶体管使用,实现不同工作条件下由N-MOSFET到P-MOSFET的相互转换。新器件采用非单一控制栅设计,具有双侧对称浮动栅极结构,作为改变场效应管导通类型的的控制端。通过改变控制栅的电位高低来改变正向导通电流与反向漏电流的大小,实现更小的漏电流和更大的导通电流。通过仿真对新器件的工作情况展开分析,并对设计参数进行优化。

关键词： SiC MOSFET   开关非理想特性   主动栅极驱动(AGD)   变换器  

摘要： 主动栅极驱动(AGD)通过控制栅极侧来优化碳化硅MOSFET器件的开关特性,但是目前对AGD性能的研究一般仅限于双脉冲实验,无法充分说明AGD在变换器中的实际作用,也没有说明AGD可以长期连续运行。该文作者此前已提出了一种针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的AGD方法,该文进一步研究了将所提方法用于碳化硅-金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)时需要补偿的参数,并用双脉冲实验验证了其相对于常规驱动(CGD)和已有的AGD方法的性能优势。结果表明,相对CGD,所提方法可以降低开通延迟、开通损耗、关断延迟、关断损耗分别达53%、30%、65%、67%。搭建了Buck电路,将所提驱动方法应用到Buck电路,验证其带来的开关过冲、变换器效率等的改善。在过冲相同时,所提方法与CGD相比,可提升变换器效率达0.3%~1%。

关键词： SiC MOSFET   沟道   金属层   体二极管   浪涌电流   栅极可靠性  

摘要： 得益于技术的进步,SiC MOSFET器件中的体二极管可靠性有极大的提升,并在部分领域和模块中取代了续流二极管。文章基于浪涌电流试验,对不同沟道状态下SiC MOSFET器件浪涌能力进行了深入研究。首先,搭建了浪涌电流试验平台,对CREE和Infineon两家公司的器件进行了浪涌电流试验;然后,测量和对比了试验前后器件的阈值电压、导通电阻、体二极管电压和漏极漏电流等特性的变化;最后,通过超声波扫描显微镜观察了器件失效前后内部结构的变化,并分析了器件的失效原因。试验结果表明,SiC MOSFET器件在浪涌电流冲击下,栅极可靠性和金属层可靠性共同决定了器件的可靠性:一方面,栅极可靠性高的器件,沟道导通有利于降低最高结温,提高浪涌电流下的可靠性;另一方面,栅极可靠性低的器件,沟道的关闭有利于保护栅极。

关键词： 深槽   p-MOSFET   high-k介质   电荷补偿  

摘要： 提出了一种含介质深槽的横向p沟道功率MOSFET(p-MOSFET)。深槽内填充了线性组合的高介电常数(high-k)介质和二氧化硅,以调变寄生的深槽电容(C_(DT)),使C_(DT)充电电荷增大且使该充电电荷沿纵向接近均匀分布。在深槽一侧,通过提高p型漂移区剂量来提供负极板充电电荷,在深槽另一侧,通过增设n型区来提供正极板充电电荷。两侧漂移区的电荷补偿效应均得到增强,器件性能获得提高。仿真结果表明,当击穿电压V_(B)为450V时,器件的比导通电阻R_(ON,SP)为9.5mΩ·cm^(2),优值达21.3MW/cm^(2),优值为现有器件的2.7倍。该项研究成果为功率集成电路提供了更优的器件选择。

关键词： SiC MOSFET   驱动设计   栅源电压干扰   动态响应  

摘要： 目前碳化硅(SiC)MOSFET大多沿用Si MOSFET和IGBT的驱动设计方法。然而,由于SiC MOSFET相比Si器件具有更高的开关速度,因而栅极内阻、驱动回路电感和功率回路电感导致的栅源电压干扰情况也值得探索。该文分析栅源电压干扰产生的过程,进而归纳提炼出一种基于干扰动态响应机理的SiC MOSFET驱动参数标幺化设计方法。从开关结电容的等效电路出发,推导出功率回路和驱动回路的传递函数,基于驱动和功率双回路传递函数,研究揭示栅源电压的干扰动态响应机理。进而,引入标幺化的参数表达形式,以标准量化驱动参数对于栅源电压干扰传导路径的影响,提出基于干扰动态响应机理的SiC MOSFET驱动设计原则。最后,搭建双脉冲实验平台,验证该驱动设计原则的合理性。

关键词： 超结场效应晶体管   C-V特性   体二极管   双脉冲测试   反向恢复特性测试  

摘要： 针对超结场效应晶体管(SJ-MOSFET),利用工艺仿真建立多次外延离子注入和深槽刻蚀2种不同P柱形貌的器件结构,对比研究了不同工艺、不同栅极结构SJ-MOS的静态特性差异,并与实测数据对比,验证建立模型的正确性。从空间电荷区不均匀拓展的角度,分析不同工艺路线器件的C-V特性测试中"电容转折"现象的微观机理。研究了感性负载下SJ-MOSFET开关过程中栅极电压、漏极电流、漏源极电压随时间变化关系,并搭建寄生体二极管反向恢复测试平台,探究了不同工艺对于反向恢复电荷、峰值电流等参数的影响。研究内容可指导器件设计,提高功率半导体器件在机车应用场景中的匹配度。

关键词： UTBB-SOI MOSFET   高斯分布   虚拟阴极   阈值电压  

摘要： 采用Sentaurus Process工艺仿真工具,验证了超薄硅膜内单次纵向离子注入并快速热退火后所实现的轻掺杂杂质分布符合高斯规律。设计杂质纵向高斯分布的轻掺杂纳米UTBB-SOI MOSFET,用虚拟阴极处反型载流子浓度来定义阈值电压的方法,为器件建立二维阈值电压解析模型。通过与Sentaurus Device器件仿真结果对比分析,发现:阈值电压模型能准确预测器件在不同掺杂、器件厚度和偏置电压下的阈值电压,正确反映器件的背栅效应,其模拟结果与理论模型相符。

关键词： 欧姆定律   电学实验   恒定电流   解决问题  

摘要： 高考电学实验问题的本质是恒定电流问题,其解决问题的基本规律及方法离不开欧姆定律.解决电学实验问题要紧紧围绕电路特征运用欧姆定律去深度分析,即便是一些定性分析的问题很多时候也是需要用其进行定量计算,实现问题的精准解决,体现物理的严谨性科学性.