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关键词： 氢终端金刚石   二维空穴气   金属氧化物半导体场效应晶体管   耗尽型   增强型   金属氧化物  

摘要： 氢等离子体处理后的金刚石表面具有导电性,室温下二维空穴气(Two-dimensional hole gas,2DHG)面密度可达1013 cm-2,因此利用氢终端金刚石制备的场效应晶体管成为研究重点。本文基于金刚石优异的物理性质,介绍了两种氢终端金刚石2DHG的形成机理,以耗尽型氢终端金刚石MOSFET为例提出稳定2DHG及提高器件性能的方法,总结增强型氢终端金刚石MOSFET的三种实现方法,并综述氢终端金刚石功率器件研究现状、面临的问题以及对未来发展的展望。

关键词： 伏安法测电阻   取样电阻   测量电压   被测电阻   设计范式   欧姆定律   测量电阻   实验试题  

摘要： 伏安法是最传统、最经典的测量电阻的实验方案.实验的原理是通过测量电压及电流,并根据欧姆定律得到被测电阻的阻值.伏安法测电阻的变式主要聚焦于电压与电流的测量上.本文例谈取样电阻在伏安法测电阻实验中的功用及试题常见的设计范式.

关键词： 科学思维   欧姆定律   导体  

摘要： 经验和思维相互依存,密不可分,辩证统一,协同发展.教材在优化了欧姆定律得出过程的同时存在疏离学生经验的问题.梳理出问题的4个具体表现并给出各自的解决方案,夯实了学生经验,突破了教学难点,发展了学生科学思维.

关键词： 栅极氧化物   健康状态   SiC   MOSFET   在线监测  

摘要： 栅极氧化物退化是限制SiC MOSFET进一步广泛应用的关键可靠性问题。在线监测能够实时获取栅极氧化物健康状态,是提升SiC MOSFET可靠性的重要手段,因此提出一种基于栅极参考电压的SiC MOSFET栅极氧化物健康状态在线监测方法,并详细介绍了利用栅极参考电压监测栅极氧化物健康状态的基本原理;提出一种栅极参考电压在线提取电路,经脉冲测试验证可以实现在线提取,经老化试验验证可以有效监测栅极氧化物健康状态。所提电路可以集成在栅极驱动中,不会显著增加系统复杂程度。

关键词： SiC MOSFET   switching characteristic   drive circuit   LTspice  

摘要： With the increasing emphasis on energy conservation,emission reduction and environmental protection,the application prospect of SiC power devices is becoming more and more *** the high frequency application of SiC MOSFET,the change rate of voltage and current in the turn-on and turn-off process increases with the increase of switching ***,the current and voltage spike oscillation phenomenon is gradually intensified due to the influence of circuit stray *** on the analysis of SiC MOSFET characteristics,the paper discusses the design requirements and design principles of SiC MOSFET drive ***,taking the SiC module C2M0080120D of Cree Company as an example,a driver circuit design is realized through the ACPL-355JC optocoupler driver module of Broadcom *** circuit not only has the characteristics of fast transmission delay and excellent performance,but also has the functions of overload and short circuit *** driving circuit is verified by LTspice simulation software,and the switching characteristics of SiC MOSFET under different working conditions are studied in *** experimental results show that the driving circuit can improve the switching time of SiC MOSFET and effectively solve the problem of current and voltage spike oscillation,which lays a foundation for the practical application of SiC MOSFET in the future.

关键词： 宽禁带半导体材料   MOSFET器件   导通电阻   迁移率   平面型   功率器件   沟道密度   新能源汽车  

摘要： 碳作为宽禁带半导体材料的典型代表,碳化硅(SiC)功率器件具有高压,高频、高温,大容量等独特优势,在新能源汽车、光伏逆变、智能电网,雷达通信等领域有着乐观的应用前景。主流SiC MOSFET器件包括平面型和沟槽型,前者受限于较低的沟道迁移率和较大的元胞尺寸,难以充分发挥SiC器件的材料优势,后者将导电沟道由横向改为纵向,既明显改善了沟道迁移率,又大幅提升了沟道密度,使得器件导通电阻显著降低,代表着SiCMOSFET的未来发展方向。

关键词： 互补传输管   导通电阻   信号失真   MOSFET高阶效应   MATLAB建模  

摘要： 互补传输管结构广泛用于各种参与信号处理的电路中,但在信号传输过程中会引入信号失真。为研究影响信号传输失真的因素,对MOSFET的高阶效应进行分析,建立MATLAB模型对每种高阶效应的影响进行研究。研究得到:MOSFET高阶效应导致了互补传输管电路导通电阻的非理想性。互补传输管电路导通电阻的非理想性是导致被传输信号出现失真的主要因素。

关键词： 辅助逆变器   双环控制   MOSFET   HPWM   器件选型  

摘要： 针对传统逆变器功率开关管的损耗大的问题,以及在非线性负载下的响应慢的缺点,提出采用混合脉宽调制(HPWM)方式,结合电流内环、电压外环的控制算法。使逆变器的开关损耗大大减小、动态性能明显改善,并减少逆变输出电流谐波。研制了一台3.5kVA的列车辅助逆变器工程样机,系统结构采用两级变换,前级斩波升压(Boost)方式的DC/DC变换、后级DC/AC逆变变换,整个控制系统基于DSP数字技术。运用以上控制方式经MATLAB仿真和试验,结果表明该辅助逆变器的电气性能能够满足列车轻负载技术要求,整个控制系统稳定可靠。

关键词： 初高衔接教学   欧姆定律   简单电路   电表结构  

摘要： 以“电表专题模块”为例,介绍基于初高中衔接教学的物理课程设计,拓展学生对简单电路的理解,提升学生对复杂电路的分析能力,以期改善初高中物理衔接教学的难度梯度。

关键词： 渐变沟道   金属氧化物半导体场效应晶体管   漏致势垒降低   短沟道效应  

摘要： 目的 集SOI MOSFET(绝缘衬底上的硅金属氧化物半导体场效应晶体管)器件结构与渐变沟道的优点于一体,提出渐变沟道全耗尽SOI MOSFET器件结构,以提高MOSFET器件的微观物理性能。方法 分别列出沟道不同掺杂浓度的2个区域的泊松方程并求解,建立阈值电压模型。依据计算结果,详细分析沟道高掺杂区的掺杂浓度和掺杂长度、栅氧化层的介电常数、硅膜厚度等物理参数对漏致势垒降低(DIBL)效应的影响。结果 DIBL随沟道高掺杂区的掺杂浓度的增大而变小,随掺杂长度的减小而变小,随栅氧化层的介电常数的增大而变小,随硅层厚度减薄而变小。结论 渐变掺杂沟道结构能够有效抑制器件的DIBL。该研究结果不仅对器件的理论研究有一定的意义,而且对器件的设计提供了一定的参考价值。