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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。

关键词： 先进驾驶辅助系统   控制单元   全自动驾驶   稳压器   外部传感器   数据处理量   ECU   数据融合  

摘要： 随着汽车迈向全面电气化,全自动驾驶将成为车辆设计和制造的下一个重大转变。但即使在今天,基于先进驾驶辅助系统(ADAS)的半自动驾驶也已经显著增加了电子控制单元(ECU)的数量,这些ECU管理着各种应用,包括来自外部传感器和车载摄像头的数据融合。这些控制单元的功耗正随着数据处理量和处理速度的增加而上升。这些新增的控制单元需要用到稳压器,功率输出从几瓦(用于管理停车辅助传感器的ECU)到上百瓦(用于处理多个视频流的ECU)不等。

关键词： 碳化硅金属–氧化物半导体场效应晶体管   锆钛酸铅压电陶瓷   缓冲吸收电路   定量设计模型   温度特性  

摘要： 在高速关断过程中,碳化硅(silicon carbide,SiC)金属-氧化物半导体场效应晶体管器件呈现出严重的电压过冲和振荡,降低器件电压裕量。通常,采用缓冲吸收电路改善SiC器件的关断电压轨迹。然而,现有研究忽略SiC器件与吸收电路的交互规律和工作温度对吸收电路性能的影响,限制缓冲吸收电路的应用。针对这些问题,该文提出一种基于锆钛酸铅(lead zirconate titanate,PZT)压电陶瓷的缓冲吸收电路,分析PZT的温度特性,通过建立半桥电路与PZT缓冲吸收电路的高精度交互模型,揭示PZT缓冲吸收电路与SiC器件的耦合规律,利用特征方程-根轨迹方法,定量刻画PZT缓冲吸收电路的参数设计域。对比评估工作温度对多种缓冲吸收电路性能的影响。实验结果表明,所提设计方法能很好地抑制关断电压过冲与振荡,验证设计方法的有效性。相较于传统RC缓冲吸收电路,PZT缓冲吸收电路在工作温度发生变动后,仍然具有很好的抑制效果,且抑制效果随工作温度的上升而不断增强。为SiC功率器件的暂态稳定性分析,以及功率模块和缓冲吸收电路的集成设计,提供有益的参考。

关键词： MOSFET剩余使用寿命预测   变分模态分解   NARX神经网络   贝叶斯正则   Levenberg-Marquardt  

摘要： 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)剩余使用寿命预测能够防止因器件长时间导通出现性能逐渐退化或失效,但传统预测模型易忽略MOSFET退化参数的非线性细节特征而导致预测精度较差。本文提出一种基于变分模态分解与带外源输入的非线性自回归神经网络的MOSFET剩余使用寿命预测方法。首先采用变分模态分解将退化参数序列分解为多组含有非线性变化信息的特征分量。然后分别利用贝叶斯正则和Levenberg-Marquardt算法对预测网络进行优化。最终集成多组预测分量值获得MOSFET剩余使用寿命预测结果。实验结果表明,本文所提方法的均方根误差小于0.003,平均绝对百分比误差小于5%,均优于对比方法,剩余使用寿命预测平均偏差小于5 min,验证了该方法的有效性.

关键词： 核心素养   教学设计   欧姆定律   电表误差分析   学习情况调查  

摘要： 在高中物理实验中,电学实验是高考的高频考点。其中电池电动势和内阻的测量是其中的重要部分。但是学生在学习的过程中对伏安法、伏阻法和安阻法这三种测量电池电动势和内阻的理解、掌握和运用差别很大。因此基于提高学生电学实验核心素养的角度,文章以欧姆定律的理解和电表误差分析这两大主线内容出发,从教学设计、学习情况调查、评价与反思针对电池电动势和内阻的测量做出了新的教学设计并对全年级学生对这节课的掌握情况做了的学习情况调查。

关键词： 封装器件   电力电子   功率器件   MOSFET   IGBT   短路能力   短路电流   数据手册  

摘要： 在电力电子的很多应用,如电机驱动,有时会出现短路的工况。这就要求功率器件有一定的扛短路能力,即在一定的时间内承受住短路电流而不损坏。目前市面上大部分IGBT都会在数据手册中标出短路能力,大部分在5~10μs之间,例如英飞凌IGBT3/4的短路时间是10μs,IGBT7短路时间是8μs。而大部分的SiC MOSFET都没有标出短路能力,即使有,也比较短,例如英飞凌的CoolSiCTM MOSFET单管封装器件标称短路时间是3μS,EASY封装器件标称短路时间是2μs。

关键词： 额定电压   电子元件   开关损耗   引脚封装   存储装置   东芝  

摘要： 东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布,推出采用有助于降低开关损耗的4引脚TO-247-4L(X)封装的碳化硅(SiC)MOSFET——“TWxxxZxxxC系列”,该产品采用东芝最新的[1]第3代碳化硅MOSFET芯片,用于支持工业设备应用。该系列中五款额定电压为650V,另外五款额定电压为1200V,十款产品于今日开始批量出货。