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关键词： 栅极电压延时   温敏电参数   结构函数   碳化硅MOSFET   热阻  

摘要： 准确监测功率器件结温一直是器件厂商及应用端非常重要的一项工作。主流的温敏电参数法由于响应速度快、测量准确,被广泛地应用于各个领域。目前在硅基器件应用上已相对成熟,然而由于碳化硅器件的高开关特性及栅极氧化层缺陷,采用电参数法会产生更强烈的寄生振荡与高频EMI噪声,这对于测量器件初始温度会带来很大的误差,因此文章提出一种栅压延时关断的改进电参数法测试方案,抑制器件关断阶段的VDS振荡,通过仿真及电路应用验证,以及热阻测试对比分析,验证了这种栅压延时方案能够有效抑制波形振荡,达到准确测量器件结温的目的。

关键词： 碳化硅   沟槽栅MOSFET   沟槽工艺   沟槽栅氧   沟槽结构   新型沟槽  

摘要： 第三代宽禁带半导体碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)具备耐高压、耐高温和低损耗等优点,迅速成为行业的研究热点。文章结合SiC功率MOSFET器件发展历史,探讨了从平面栅技术发展到沟槽栅技术的必要性,介绍了SiC沟槽栅MOSFET结构设计、沟槽刻蚀工艺和沟槽栅氧工艺等核心问题的研究进展与技术挑战,并对未来新型SiC沟槽栅MOSFET技术进行了展望。

关键词： 混合直流断路器   直流短路故障   拓扑结构   RC缓冲电路  

摘要： 为提高传统机械式塑壳断路器(mechanical molded case circuit breaker,MCCB)的开断容量和开断速度,提出了使用金属—氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET)改进传统MCCB拓扑的方法,设计了一款新型混合式直流断路器,通过电力电子换流电路辅助MCCB切断直流短路故障电流。该拓扑能够将电力电子换流电路的故障电流承受时间限制到100~200μs,利用功率等级较低的开关元件即可实现与混合式直流断路器相近的开断性能,因而能够大幅降低断路器研制成本。其次,设计了一种改进的RC缓冲回路,可将关断电压尖峰由30 kV抑制到600 V,由此通过保护拓扑中的MOSFET来提升断路器的稳定性、延长其电寿命。最后对所设计的新型混合式直流断路器拓扑建立仿真模型,功能验证结果证实了该方案的可行性和有效性。

关键词： 深度学习   SOLO分类理论   欧姆定律  

摘要： 为了满足社会和时代的发展需求,学生的学习逐步从低层次的接受阶段发展到了高阶的认知理解阶段,即深度学习阶段.教师需要通过教学评估了解学生的学习成果,而SOLO分类理论恰恰为教学评估提供了新的思路,它作为一种科学、有效的评价理论,能够为学生深度学习水平的判断提供参考依据,对于初中物理深度学习研究与评价以及实际教学的开展均有很好的借鉴意义.

关键词： SiC双沟槽MOSFET   单粒子效应(SEE)   单粒子烧毁效应(SEB)   晶格温度  

摘要： SiC双沟槽MOSFET器件在重离子入射条件下易发生单粒子烧毁(SEB)效应。本工作采用TCAD程序模拟计算器件内部漏极电流、电流密度、晶格温度、碰撞电离、功率密度等物理量的空间分布,评价漏源电压对SEB效应的影响。根据模拟结果得到,入射离子在器件内部形成的瞬态电流源开启寄生双极晶体管,较高的漏源电压维持了器件内部的雪崩效应,器件的正反馈机制被建立,产生的瞬态大电流导致器件发生热损坏。因此,SiC双沟槽MOSFET器件发生SEB效应的主要成因是器件内寄生双极晶体管导通和正反馈机制的建立。此外,本工作评价给出了强电场对碰撞电离、晶格温度以及功率密度分布的影响,揭示了功率密度的峰值区域与晶格温度的峰值区域对应一致的原因,为SiC双沟槽MOSFET器件的抗核加固技术提供了数据支持。

关键词： 高压输电   等效电阻   欧姆定律   功率  

摘要： 远距离输电往往采用高压输电,通过升高电压、减小电流从而达到减少输电线电能的损耗。“升压减流”的本质和欧姆定律在这里是否成立学生常感到困惑,针对这个疑难点展开讨论,并深入分析困惑形成的内在原因。

关键词： Fully Depleted   Silicon on Insulator   Threshold Voltage   Subthreshold Slope   Leakage Current   Gate Length  

摘要： Silicon on insulator (SOI) technology permits a good solution to the miniaturization as the MOSFET size scales down. This paper is about to compare the electrical performance of nanoscale FD-SOI MOSFET at various gate lengths. The performance is compared and contrasted with the help of threshold voltage, subthreshold slope, on-state current and leakage current. Interestingly, by decreasing the gate length, the leakage current and on-state current are increased but the threshold voltage is decreased and the sub-threshold slope is degraded. Silvaco two-dimensional simulations are used to analyze the performance of the proposed structures.

关键词： 欧姆定律   深度学习   核心素养   课程标准   单元教学  

摘要： 欧姆定律是初中物理电学的核心规律,由此将衍生出一系列的推理论证和实验研究问题,完成基本的电学体系架构.欧姆定律教学的困难不仅在于从概念到规律的演化,更在于认知结构的建立和素养能力的培养.本文基于心理学认知理论,在单元教学统领下重组欧姆定律教学的内容与实施,设计指向深度学习的欧姆定律教学.

关键词： 欧姆定律   学业质量   命题评价   单元教学  

摘要： 《义务教育物理课程标准(2022年版)》首次在义务教育阶段提出学业质量要求,相较中考的终结性评价而言,在单元教学中如何对学业质量进行阶段性评价并以此促进和引导教学,是一线教师更加关注的问题.基于新课标学业质量要求,尝试对简单电路和欧姆定律的单元学业质量进行命题评价,以期为教学实践提供借鉴.

关键词： SiC MOSFET   电流传输机制   FN隧穿   势垒高度  

摘要： 通过拟合变温电流-电压试验数据,研究了SiCMOSFET的正向和反向栅极漏电流传输机制。1)正向和反向高偏压下的栅电流由FN(Fowler-Nordheim)隧穿机制主导,得到SiC/SiO_(2)界面的电子势垒高度范围分别为2.58~2.69eV和3.02~3.26eV。2)正向高偏压下,栅电流随温度的升高而逐渐增大的原因可解释为,当温度升高时原子围绕其平衡点做随机运动,即鞍点的高度开始波动,由于FN隧穿模型中电流密度和势垒高度的指数关系,势垒高度降低时电流密度的增加趋势远大于势垒高度升高时电流密度的减少趋势,因此随着温度升高,栅电流逐渐增大,平均势垒高度降低。3)反向高偏压下,由于碰撞电离产生了大量的电子-空穴对,注入到结型场效应晶体管(JFET)区栅极氧化物中的空穴浓度增大,势垒高度进一步降低,因此反向高偏压下势垒高度随温度升高下降的速度更快。