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关键词： Machine learning   Radiation effects   Surrogate model   TCAD model calibration  

摘要： Machine learning-based surrogate models have significant advantages in terms of computing efficiency. In this paper, we present a pilot study on fast calibration using machine learning techniques. Technology computer-aided design(TCAD) is a powerful simulation tool for electronic devices. This simulation tool has been widely used in the research of radiation effects.However, calibration of TCAD models is time-consuming. In this study, we introduce a fast calibration approach for TCAD model calibration of metal–oxide–semiconductor field-effect transistors(MOSFETs). This approach utilized a machine learning-based surrogate model that was several orders of magnitude faster than the original TCAD simulation. The desired calibration results were obtained within several seconds. In this study, a fundamental model containing 26 parameters is introduced to represent the typical structure of a MOSFET. Classifications were developed to improve the efficiency of the training sample generation. Feature selection techniques were employed to identify important parameters. A surrogate model consisting of a classifier and a regressor was built. A calibration procedure based on the surrogate model was proposed and tested with three calibration goals. Our work demonstrates the feasibility of machine learning-based fast model calibrations for MOSFET. In addition, this study shows that these machine learning techniques learn patterns and correlations from data instead of employing domain expertise. This indicates that machine learning could be an alternative research approach to complement classical physics-based research.

关键词： 半导体器件   可靠性   阈值电压   预偏置  

摘要： 受栅氧界面态影响,SiC MOSFET阈值电压不稳定,这种性质干扰了阈值电压的测试结果。本文总结了4种阈值电压提取方法和3种不同的测试电路,比较了不同方法的异同点和逻辑联系,讨论了栅极电压预偏置技术的原理、实施方式。最后总结了现有技术,基于工程应用给出了关于阈值电压测试的建议。

关键词： 漏电流   击穿电压   接触孔   黏合层   离子注入  

摘要： 对于功率MOSFET,在较大的外加电压下能否获得更小的源-漏极间漏电流是评价器件性能的重要指标之一。针对击穿电压150 V的屏蔽栅沟槽MOSFET源-漏极间漏电流过大的问题,提出了两种有效的优化方法,包括降低接触孔离子注入后快速退火温度及减薄接触孔钛黏合层的厚度。结合理论计算,从缺陷影响的角度分析了上述方法减小漏电流的原因。这两种方法降低了源区pn结附近的缺陷浓度,导致pn结的反偏产生电流减小,从而减小漏电流,有效改善了源-漏极间漏电流过大的问题,使产品成品率得到提高。

关键词： 作业变式   思维进阶   实践研究  

摘要： 作业变式是基于思维进阶式发展的一种作业设计策略.基于“欧姆定律”的作业变式,以“生活·物理·社会”为理念,通过基础性、拔高性、挑战性、活动性作业的变式设计和学生对这些作业的完成,既可实现物理概念建构与思维进阶式发展的教学目标,也能有效落实物理观念、科学思维等学科素养的培养.

关键词： SiC MOSFET   结温估计   热阻网络   电机控制   Simulink建模  

摘要： 目前,电动汽车高压平台已成为趋势,电机控制器功率器件由IGBT向SiC MOSFET转换,而针对SiC MOSFET结温的相关研究,很多学者曾提供了具体的理论公式,但是复杂的理论计算公式并不能很好地运用在实际开发过程中。文章基于以上现状,选择合适的SiC MOSFET热阻网络模型,将三阶RC网络通过基尔霍夫第一定律转化为时域的离散方程,进而建立Simulink模型,通过仿真及台架测试,测试结果显示能够满足预期目标。

关键词： PBL教学模式   初中物理   单元复习   欧姆定律  

摘要： 将PBL教学模式应用于初中物理单元复习教学,从学习目标的构思出发,设计与目标相匹配的教学流程,并开发多维评价量表。该模式以真实问题情境为出发点,寻找问题解决方向,完善问题解决方案,通过讨论、交流、反思以及结合新情境推进深度学习,以提高学生的学习积极性和学习效率。

关键词： 屏蔽栅沟槽(SGT)MOSFET   亚阈值电流   阈值电压   微剂量效应   氧化物陷阱电荷  

摘要： 以屏蔽栅沟槽(SGT)MOSFET为研究对象,研究了重离子诱发的单粒子微剂量效应的现象及物理机理。对不同偏置电压下的30 V SGT MOSFET进行重离子辐照试验,分析了重离子轰击后器件转移特性曲线的变化趋势,揭示单粒子微剂量效应的退化规律。研究发现重离子入射会引起器件的亚阈值电流增大,导致阈值电压负向漂移,且负栅压下器件的亚阈值电压负向漂移更严重。试验结果结合TCAD仿真进一步揭示在栅氧化层侧墙处Si/SiO_(2)界面的带正电的氧化物陷阱电荷是导致器件阈值电压和亚阈值电压等参数退化的主要原因。研究结果可为SGT MOSFET单粒子微剂量效应评估和建模提供指导。

关键词： 知识的理解   欧姆定律   中考物理   计算题   考试试卷   问题求解能力   解题思路   基本定律  

摘要： 作为初中物理电学的一种基本定律,欧姆定律计算方法掌握关系电学基本概念及原理等知识的理解情况,同时有利于实际问题求解能力提升.当前中考物理考试试卷中,关于欧姆定律考查的计算题是必考题型,是需要学生必须要攻克的一类题型.但是由于相关题型求解中涉及到众多基本概念、原理与性质,并且题型灵活多变,为了可以快速求解问题,必须要掌握一些有效的类型题解题思路.

关键词： U-MOSFET   超结   4H-SiC   异质结   击穿电压   反向恢复  

摘要： 利用TCAD仿真研究了一种具有异质结体二极管与N包围型P柱超结的4H-SiC UMOSFET(SJH-MOSFET)。通过在SJH-MOSFET中引入异质结和具有电荷平衡的超结结构,能够有效地优化器件的击穿电压、比导通电阻、反向恢复特性。研究结果表明,薄轻掺杂的电流扩展层(CSL)和N型包围使得耗尽区变窄,并为电流的流动提供了两个扩散路径,其中CSL使得电子快速地水平扩散,而N型包围允许电子可以垂直地流动,改进后结构的耐压提升了13.6%,栅槽底部高电场降低了10.5%,比导通电阻降低了10.5%,开启时间降低了38.4%,关断时间降低了44.7%;体区嵌入P+多晶硅与漂移区接触形成异质结体二极管,由于异质结特殊的能带结构,使得体二极管在导通时,P+多晶硅里空穴较少地流入到漂移区,使反向恢复电荷降低了42.96%,反向恢复时间降低了4.17%。

关键词： 雅万高铁   牵引变电所   电压电流回路   整组测试   短路阻抗  

摘要： 电气化铁路牵引变电所电压与电流二次回路的检查,是电气试验检测工作的重要内容,也是保证牵引变电所正常启动的必备条件,关系到全所设备运行的安全与稳定。利用牵引变压器本体的短路阻抗特性,采用整组测试工法,在变压器的高压侧输入低电压电源,低压侧短路时,检测整个变电所的电流二次回路;低压侧开路时,检测整个变电所的电压二次回路。根据现场实际情况,并通过提前精准计算,对雅万高铁150 kV牵引变电所电压电流回路进行试验检测。结果表明,整组测试工法得到实践验证,取得了良好应用效果,为雅万高铁牵引变电所顺利受电启动提供了坚实的技术保障。