發(fā)布時間：2023-02-15 14:11

　　為了解決日益緊張的能源問題,世界能源消費結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化,其中電能等清潔能源在終端能源消費的比重持續(xù)提升。作為一種電能變換技術(shù),電力電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電能的高效轉(zhuǎn)變和控制,這對于節(jié)省能源具有非常重要的意義,也與當(dāng)代環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的主題契合。電力電子技術(shù)的進步離不開功率半導(dǎo)體器件的不斷發(fā)展。從不可控的功率二極管到半控型的晶閘管再到全控型的MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等器件,功率半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)不斷革新,電學(xué)性能發(fā)生很大變化。其中,以MOSFET為代表的單極型功率器件由于優(yōu)異的開關(guān)性能得到廣泛的應(yīng)用,但是其擊穿電壓和比導(dǎo)通電阻之間存在一種矛盾關(guān)系即“硅極限”。由陳星弼教授提出的超結(jié)耐壓理論打破上述“硅極限”,并在縱向MOSFET器件中取得巨大成果。然而,超結(jié)耐壓技術(shù)在橫向MOSFET器件應(yīng)用的研究相對較少,且研究內(nèi)容主要集中在薄(≤1μm)超結(jié)耐壓層的電場分布優(yōu)化方面,而很少針對較厚(>1μm)超結(jié)耐壓層的電場分布進行優(yōu)...

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 電力電子技術(shù)及功率半導(dǎo)體器件
    1.2 智能功率集成電路
    1.3 電荷平衡耐壓原理及RESURF技術(shù)
    1.4 平面結(jié)終端技術(shù)和優(yōu)化橫向變摻雜理論
    1.5 本論文的主要研究工作
第二章 新型多摻雜層電荷補償?shù)臋M向耐壓結(jié)構(gòu)的研究
    2.1 研究背景
    2.2 橫向超結(jié)器件優(yōu)化分析
        2.2.1 襯底輔助耗盡效應(yīng)分析
        2.2.2 曲率效應(yīng)分析
        2.2.3 比導(dǎo)通電阻優(yōu)化分析
    2.3 新型多摻雜層電荷補償?shù)臋M向耐壓結(jié)構(gòu)
        2.3.1 結(jié)構(gòu)介紹及原理分析
        2.3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計
        2.3.3 優(yōu)化結(jié)果及分析
    2.4 工藝分析及討論
        2.4.1 工藝參數(shù)對新型超結(jié)LDMOS結(jié)構(gòu)性能的影響
        2.4.2 超結(jié)耐壓結(jié)構(gòu)制造工藝流程
    2.5 本章小結(jié)
第三章 兩種集成工藝平臺及測試平臺簡介
    3.1 一種智能功率集成工藝平臺
    3.2 一種IGBT高低壓集成工藝平臺
    3.3 工藝仿真及參數(shù)提取
    3.4 穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)特性測試方法
    3.5 本章小結(jié)
第四章 具有自鉗位功能的多級輸出低壓正電源研究
    4.1 研究背景
    4.2 具有自鉗位功能的兩級輸出低壓正電源
        4.2.1 結(jié)構(gòu)介紹及工作機理分析
        4.2.2 穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)仿真結(jié)果及分析
        4.2.3 工藝實現(xiàn)難點及解決方法
        4.2.4 流片測試結(jié)果及分析
    4.3 低壓正電源的應(yīng)用分析
        4.3.1 四輸出低壓電源結(jié)構(gòu)的設(shè)計
        4.3.2 低壓正電源在半橋電路中的應(yīng)用
    4.4 本章小結(jié)
第五章 一種與高壓器件集成的低壓負(fù)電源研究
    5.1 研究背景
    5.2 一種與高壓IGBT器件集成的低壓負(fù)電源
        5.2.1 結(jié)構(gòu)介紹及工作機理分析
        5.2.2 IGBT元胞設(shè)計及仿真結(jié)果
        5.2.3 低壓負(fù)電源的仿真結(jié)果與分析
    5.3 工藝分析及版圖設(shè)計
    5.4 測試結(jié)果及分析
    5.5 所設(shè)計低壓負(fù)電源的應(yīng)用
    5.6 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3743349