本文關(guān)鍵詞：低導(dǎo)通電阻碳化硅光導(dǎo)開(kāi)關(guān)研究

  更多相關(guān)文章： SiC光導(dǎo)開(kāi)關(guān) 微帶電路 離子注入 最小導(dǎo)通電阻 光斑尺寸

【摘要】：光導(dǎo)開(kāi)關(guān)是一種光控電開(kāi)關(guān),因其可容功率大、體積小、耐擊穿電壓高、導(dǎo)通電阻小、響應(yīng)速度快、重復(fù)頻率高、抖動(dòng)小和可靠性高等特點(diǎn),逐漸受到脈沖功率領(lǐng)域?qū)W者們的關(guān)注,也因其能產(chǎn)生皮秒量級(jí)的電脈沖而在太赫茲領(lǐng)域受到重視。伴隨著SiC單晶材料生長(zhǎng)技術(shù)的日益成熟和其優(yōu)異的半導(dǎo)體性能,促進(jìn)了SiC光導(dǎo)開(kāi)關(guān)的研究。本文研究了以4H-SiC為基體材料的平面型光導(dǎo)開(kāi)關(guān)。簡(jiǎn)要介紹了光導(dǎo)開(kāi)關(guān)的研究背景、工作原理以及發(fā)展歷史。根據(jù)材料內(nèi)部載流子連續(xù)性方程,理論模擬了SiC光導(dǎo)開(kāi)關(guān)的輸出特性。基于測(cè)試電路的原理,利用相關(guān)軟件對(duì)測(cè)試電路進(jìn)行了仿真模擬,確定了電容等電路元件參數(shù),搭建了光導(dǎo)開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)。重點(diǎn)研究了影響開(kāi)關(guān)導(dǎo)通特性的因素。在開(kāi)關(guān)的研制工藝方面,研究了離子注入工藝對(duì)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通性能的影響,結(jié)果表明,磷離子注入可以明顯減小開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻,提高其導(dǎo)通性能。對(duì)于開(kāi)關(guān)的外部工作條件,研究了觸發(fā)光脈沖特性對(duì)光導(dǎo)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通特性的影響,改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的光路,優(yōu)化了激光光斑尺寸和能量分布。結(jié)果表明,光斑優(yōu)化能夠通過(guò)增加材料對(duì)光的吸收效率降低開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻,并有效地減小導(dǎo)通時(shí)材料內(nèi)局部電流密度,降低器件的損傷概率。在上述研究的基礎(chǔ)上,研制了耐壓值大于10 kV,最小導(dǎo)通電阻為3.17Ω/mm的高性能平面型4H-SiC光導(dǎo)開(kāi)關(guān)。
【關(guān)鍵詞】：SiC光導(dǎo)開(kāi)關(guān) 微帶電路 離子注入 最小導(dǎo)通電阻 光斑尺寸
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM564
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 符號(hào)對(duì)照表9-10
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表10-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 研究背景13-15
• 1.2 SiC光導(dǎo)開(kāi)關(guān)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文的工作安排16-19
• 第二章 碳化硅光導(dǎo)開(kāi)關(guān)理論研究19-25
• 2.1 光導(dǎo)開(kāi)關(guān)理論研究19-21
• 2.1.1 半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率和遷移率19-20
• 2.1.2 半導(dǎo)體材料的導(dǎo)通特性20-21
• 2.2 碳化硅光導(dǎo)開(kāi)關(guān)輸出特性理論模擬21-24
• 2.2.1 載流子的分布21-22
• 2.2.2 方程的離散化求解22-23
• 2.2.3 理論模擬結(jié)果與分析23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第三章 光導(dǎo)開(kāi)關(guān)的制備及測(cè)試平臺(tái)25-35
• 3.1 碳化硅的材料選擇25-26
• 3.1.1 材料的參數(shù)25-26
• 3.2 光導(dǎo)開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制備26-28
• 3.2.1 開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)26-27
• 3.2.2 制備流程27-28
• 3.3 測(cè)試平臺(tái)28-34
• 3.3.1 電路原理28-29
• 3.3.2 電路元件參數(shù)29-30
• 3.3.3 微帶電路的引入30-33
• 3.3.4 系統(tǒng)搭建33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第四章 碳化硅光導(dǎo)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻特性研究35-45
• 4.1 有無(wú)離子注入對(duì)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻的影響35-37
• 4.1.2 無(wú)離子注入時(shí)的最小導(dǎo)通電阻35-36
• 4.1.3 增加離子注入工藝后的最小導(dǎo)通電阻36-37
• 4.2 觸發(fā)光能量對(duì)最小導(dǎo)通電阻的影響37
• 4.3 激光光斑大小對(duì)最小導(dǎo)通電阻的影響37-41
• 4.3.1 光斑優(yōu)化理論研究38-39
• 4.3.2 光斑優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究39-41
• 4.4 不同偏置電壓下器件的輸出特性41-42
• 4.5 本章小結(jié)42-45
• 第五章 總結(jié)與展望45-47
• 5.1 本文總結(jié)45
• 5.2 展望未來(lái)45-47
• 參考文獻(xiàn)47-51
• 致謝51-53
• 作者簡(jiǎn)介53-54

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王穎;程超;胡海帆;;溝槽柵功率MOSFET導(dǎo)通電阻的模擬研究[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年03期

2 齊利芳,劉虎,賀占莊;智能化絕緣/導(dǎo)通電阻測(cè)試系統(tǒng)的研制[J];微機(jī)發(fā)展;2005年11期

3 ;英飛凌全新MOSFET系列[J];電源技術(shù)應(yīng)用;2008年04期

4 ;英飛凌連續(xù)推出兩款MOSFET新產(chǎn)品[J];電源世界;2009年07期

5 高雅君;VDMOSFET導(dǎo)通電阻的最佳化設(shè)計(jì)[J];飛機(jī)設(shè)計(jì);2002年02期

6 ;恩智浦推出全球首款低于1毫歐、采用Power SO8封裝的MOSFET[J];電源技術(shù)應(yīng)用;2009年08期

7 李學(xué)勇;VMOSFET漏—源導(dǎo)通電阻的檢測(cè)[J];電氣時(shí)代;2000年11期

8 ;Vishay新型功率MOSFET刷新導(dǎo)通電阻記錄[J];電源世界;2008年11期

9 劉斌;張?jiān)?牟建華;;一種便攜式慣性平臺(tái)絕緣導(dǎo)通電阻自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2007年08期

10 雷劍梅;胡盛東;金晶晶;朱志;;具有埋界面漏的Trench功率MOSFET研究[J];電力電子技術(shù);2013年12期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 諶怡;劉毅;王衛(wèi);夏連勝;張?bào)?朱雋;石金水;章林文;;GaAs光導(dǎo)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻[A];第九屆中國(guó)核學(xué)會(huì)“核科技、核應(yīng)用、核經(jīng)濟(jì)（三核）”論壇論文集[C];2012年

2 孟堅(jiān);高珊;陳軍寧;柯導(dǎo)明;孫偉鋒;時(shí)龍興;徐超;;用阱作高阻漂移區(qū)的LDMOS導(dǎo)通電阻的解析模型[A];2005年“數(shù)字安徽”博士科技論壇論文集[C];2005年

3 武潔;方健;李肇基;;單晶擴(kuò)散型LDMOS特性分析[A];展望新世紀(jì)——’02學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

4 武潔;方健;李肇基;;單晶擴(kuò)散型LDMOS特性分析[A];中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

5 ;降低雙層金屬布線導(dǎo)通電阻不合格率 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十四研究所單片工藝室PVD工序心一QC小組[A];2007年度電子信息行業(yè)優(yōu)秀質(zhì)量管理小組成果質(zhì)量信得過(guò)班組經(jīng)驗(yàn)專集[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 四川 鐘榮;再議光耦合器的檢測(cè)方法[N];電子報(bào);2005年

2 山東 毛興武;由STA500組成的60W D類放大器[N];電子報(bào);2002年

3 吳;發(fā)展中的溝槽柵MOS器件[N];中國(guó)電子報(bào);2001年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 黃海猛;超結(jié)器件的模型研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳克滂;功率MOSFET的終端耐壓特性研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 汪德波;60V 功率U-MOSFET失效分析與再設(shè)計(jì)[D];西南交通大學(xué);2015年

3 廖濤;電磁爐用NPT型IGBT的研究[D];東南大學(xué);2015年

4 于冰;基于0.25μm工藝的低壓Power MOS設(shè)計(jì)與研究[D];東南大學(xué);2015年

5 周倩;一種低導(dǎo)通電阻60V Trench MOSFET的設(shè)計(jì)與制造[D];上海交通大學(xué);2015年

6 楊萌;低導(dǎo)通電阻碳化硅光導(dǎo)開(kāi)關(guān)研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

7 李春來(lái);新型低壓LDMOS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真[D];西安電子科技大學(xué);2015年

8 尹德楊;一種適用于功率驅(qū)動(dòng)電路的BCD工藝開(kāi)發(fā)及優(yōu)化[D];電子科技大學(xué);2010年

9 陳倩雯;75V溝槽型功率MOSFET的特性研究[D];西南交通大學(xué);2013年

10 宮在君;基于SILVACO模擬的100V VDMOSFET研究和設(shè)計(jì)[D];遼寧大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：712234