基于电荷补偿的槽栅IGBT设计和工艺研究

大功率半导体器件是现代工业和国防进行能量转换及控制的核心器件,也是制约我国电力电子技术水平和竞争力提升的关键器件.本文以降低器件导通电阻和功耗、提高击穿电压为目标研究电荷补偿槽栅IGBT,着重器件结构创新和关键工艺优化.电荷补偿槽栅IGBT导通电阻与器件间隔排列的p、n区半导体层厚及击穿电压成正比,相比传统IGBT导通电阻正比于击穿电压2.5次方理论,同等击穿电压下,允许n区有更高的掺杂浓度,这降低了器件的导通电阻和功耗.采用倾斜角离子注入制作电荷补偿结构,调节注入倾斜角和优化注入剂量是精确控制n区掺杂浓度的有效方法,也是保证器件电参数指标的关键制作工艺.用难熔金属硅化物设计双掩膜版的全自对准制作工艺,系统研究电荷补偿槽栅IGBT工艺制作原理,探索保证器件电参数指标的制作工艺控制机制,提出电荷补偿槽栅IGBT结构和版图设计优化方法和制作工艺参数优化方法.     

基于TCAD技术的碳化硅槽栅MOSFET器件设计

针对碳化硅槽栅MOSFET器件内部寄生二极管的反向恢复特性差的问题,设计了碳化硅槽栅MOSFET器件新结构,通过在碳化硅槽栅MOSFET器件元胞内部集成多晶硅/碳化硅异质结二极管,在不使器件的其他电学特性退化的基础上,改善器件的反向恢复特性。基于TCAD工具——ATLAS二维的半导体工艺与器件仿真软件,对碳化硅槽栅MOSFET器件的I-V特性、击穿特性以及反向恢复特性进行了研究。研究结果表明,与常规的碳化硅槽栅MOSFET器件相比,新结构的反向恢复特性明显改善,反向恢复时间减小了48.8%,反向恢复电荷减小了94.1%,反向峰值电流减小了82.4%。     

基于电荷放大原理的电容检测电路设计

容值在pF级别,变化量在fF级别的电容传感器广泛应用于纳米级位移测量和电容层析成像等场景中.基于开关电容充放电原理,设计一种高分辨率的微变电容检测电路.整个电路采用CSMC 0.13 um CMOS工艺,利用Cadence Spectre仿真优化,分别实现了增益为99 dB、单位增益带宽为50 MHz的运算放大器和温度系数8.2 ppm/℃、电源抑制比-88 dB的带隙基准,并最终设计出分辨率为5 fF的电容检测电路.     

平行板电容器带不等量电荷的若干问题

本文从静电平衡的角度,解释平行板电容器两极板的电荷与电场分布的若干问题.     

增强型GaN MOSFET的制备及其绝缘栅的电荷特性研究

采用ICP干法刻蚀和PECVD沉积技术,制备了增强型Si衬底SiO2/GaN MOS栅场效应晶体管(MOSFET)。SiO2/GaN MOSFET转移特性曲线测试中出现阈值电压不稳定现象,针对其阈值电压稳定性问题,采用正向电压偏置方法对SiO2/GaN MOSFET的绝缘栅电荷特性展开研究。正向电压偏置后,器件的转移特性曲线和高频C-V特性曲线均正向偏移,研究表明:SiO2/GaN之间存在的界面态和靠近SiO2/GaN界面的SiO2内部陷阱是造成SiO2/GaN MOSFET阈值电压不稳定的原因,实验研究结果同时表明氮气1 000℃快速热退火(RTA)对SiO2内部陷阱有改善作用。     

雷诺数对槽道平面叶栅气动性能影响的数值研究

为了提高叶栅的气动性能,通过研究叶栅流场的流动结构改变几何参数以达到对叶栅进行流动控制的目的。该研究在原有干净叶栅的尾缘附近从下翼面到上翼面之间开了一个通槽,利用CFD商用软件数值模拟了干净叶栅和开槽叶栅在不同雷诺数下的气动性能,分析了雷诺数对二者气动性能的影响以及流场结构。研究表明:在低雷诺数下,这种槽道结构能够提高叶栅的总压损失系数同时适当的增大气流转折角;随着雷诺数的继续增加,在高雷诺数下槽道结构对叶栅的气动性能提高有限。     

带阶梯栅氧的N-LDMOS晶体管热载流子退化分析(英文)

为了减小高压N-LDMOS器件的热载流子效应并维持其开态特性,提出了一种带有阶梯栅氧的新型N-LDMOS器件结构.与传统的N-LDMOS器件相比,其栅极下方Si-SiO2界面处的电场强度明显减弱,因而可以有效地减少器件的热载流子效应,而该阶梯栅氧结构可以通过功率集成电路工艺中普遍采用的栅氧生长方法进行2次栅氧生长来获得.采用TCAD仿真技术对传统的N-LDMOS器件和所提出的新型N-LDMOS器件的热载流子退化现象进行了对比和分析,并在维持原有器件特性参数的基础上得出了新型N-LDMOS器件中厚栅氧部分的最优长度.最后,通过选取某些特性参数进行了实际的器件退化测试,结果表明该新型N-LDMOS器件的热载流子退化现象得到了很大的改善.     

电视显像管的负栅压成因分析

本文对采用截止式消亮点电路的黑白电视机的栅压为负的成因及变化规律进行了分析,给出了满意的解释     

搅拌槽设计系统的设计与分析

本文阐述了搅拌槽设计系统开发的必要性,系统的适用范围,功能性能要求及设计实现的思路。     

沥青路面坑槽现象的产生与控制分析

沥青路面结构是我国公路工程建设中常用的结构形式.沥青路面以其工期短、成本低、结构稳定易于维修等特点在我国公路工程建设中有着广泛的应用.沥青路面坑槽现象作为现代沥青路面建设与使用中常见的病害时公路行车安全性与舒适性有着重要的影响.笔者从沥青路面坑槽现象产生的原因入手,分析了如何预防沥青路面坑草现象的产生.     

一种新型优化热载流子退化效应的SOI-LIGBT(英文)

提出了一种新型绝缘体上硅横向绝缘栅双极型晶体管(SOI-LIGBT),该晶体管在沟道下方的P型体区旁增加了一个特殊的低掺杂P型阱区,在不增加额外工艺的基础上减小了器件线性区电流的退化.分析了低掺杂P阱的宽度和深度对SOI-LIGBT器件热载流子可靠性的影响.通过增加低掺杂P型阱区的宽度,可以减小器件的纵向电场峰值和碰撞电离峰值,从而优化器件的热载流子效应.另外,增加低掺杂P型阱区的深度,也会减小器件内部的碰撞电离率,从而减弱器件的热载流子退化.结合低掺杂P型阱区的作用和工艺窗口大小的影响,确定低掺杂P型阱区的宽度和深度都为2μm.     

四能级原子与双模腔QED作用实现Fredkin门功能

通过四能级原子与双模腔QED系统的谐振作用,提出实现三量子位Fredkin门功能的方案,其中原子量子态作为控制位,两个腔模量子态作为目标住.对方案的实验可行性进行讨论.     

公共图书馆电子文献有偿服务质疑

人类正步入电子时代，电子文献日益增多，并将在不远的将来成为知识与信息的主流载体，在图书馆的馆藏中占主导地位。公共图书馆应当更新观念，在不损害有关的知识产权的前提下，将这部分馆藏对本馆读者免费开放，以发挥其最大效益。     

高校辅导员、班主任思想政治工作网络平台开发探析

本文在分析QQ群、博客等网络交流平台特点的基础上,对如何设计开发、管理维护班级QQ群、班级博客等多种形式的高校辅导员、班主任思想政治工作网络平台进行探讨,以期能对高校辅导员、班主任开发思想政治工作网络平台起到抛砖引玉的作用.     

三相有功电能表非标准接线时计量异常的原因分析及处理方法

文章介绍了三相三线有功电能表在非标准接线方式下,发生的计量异常现象,通过理论分析找到了产生的原因和解决问题的方法.     

一种适用于具有弱环网和PV节点的配电网的增广雅可比矩阵潮流法

针对带弱环网和PV节点的配电网提出了一种增广雅可比矩阵潮流计算方法 .将弱环网和PV节点的边界条件嵌入到雅可比矩阵中 ,并对雅可比矩阵的因子分解进行了详尽的设计 .仿真结果表明了该算法的鲁棒性和计算效率     

对具有连续相位的几种调制方式进行相频特性分析

本文以OQPSK (QPSK) 为参照, 对MSK、FSOQ、SFSK、IJF - OQPSK、TFM 及GMSK等几种具有连续相位路径的现代调制方式的相位路径和频谱特性进行了分析比较, 指出了各自的特点和适用情况。为了说明问题,也将这几种调制方式在理想传输信道中的误比特率进行了比较.