發(fā)布時間：2021-05-16 19:03

　　隨著電力電子系統(tǒng)對電壓級別和電流能力要求的日益提高,以碳化硅為代表的第三代半導體正受到越來越多的關注。其中SiC MOSFET以其優(yōu)良的電學性能獲得了廣泛的應用。與相同耐壓級別的硅器件相比,SiC MOSFET的工作頻率更高、電阻更小、極限工作溫度也要更高。SiC MOSFET在橋式電路、逆變器等電源管理系統(tǒng)中的應用使得人們越發(fā)關注其反向恢復能力。為了避免SiC MOSFET固有的雙極退化效應影響器件的電學特性,同時提升器件的反向恢復能力,在實際應用中通常給SiC MOSFET反并聯一個肖特基二極管,而在SiC MOSFET元胞內集成肖特基二極管更是能進一步解決由此帶來的寄生電感和封裝成本等問題。本文針對這一目的,提出了兩種集成肖特基二極管的SiC MOSFET,并通過軟件仿真對其工作機理和電學特性進行研究。1.提出一種集成肖特基二極管的槽柵SiC MOSFET器件（Trench MOSFET with SBD,S-TMOS）,該結構的特征在于槽柵側壁的P型屏蔽層和元胞表面的肖特基接觸。當器件處于耐壓狀態(tài)時,槽柵側壁的P型屏蔽層與N型外延層相互耗盡,一方面可以有效保護肖特基結不受高電場... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 SiC MOSFET的發(fā)展與現狀
    1.3 集成肖特基二極管的SiC MOSFET
    1.4 本文的工作和安排
第二章 SiC MOSFET的工作原理
    2.1 SiC MOSFET的靜態(tài)特性
        2.1.1 正向導通特性
        2.1.2 阻斷特性
        2.1.3 體二極管特性
    2.2 SiC MOSFET的動態(tài)特性
        2.2.1 寄生電容與柵電荷
        2.2.2 開關過程
    2.3 SiC MOSFET體二極管的反向恢復特性
    2.4 本章小結
第三章 集成肖特基二極管的槽柵SiC MOSFET
    3.1 器件結構與工作機理
    3.2 結構參數設計與仿真
        3.2.1 外延層對器件性能的影響
        3.2.2 槽柵對器件性能的影響
        3.2.3 P型保護層對器件性能的影響
    3.3 S-TMOS的反向恢復特性研究
        3.3.1 S-TMOS的反向恢復過程
        3.3.2 各參數對反向恢復特性的影響
    3.4 新結構與常規(guī)MOSFET的性能對比
    3.5 工藝流程設計
    3.6 本章小結
第四章 集成肖特基二極管的分裂柵雙槽SiC MOSFET
    4.1 器件結構與工作機理
    4.2 結構參數設計與仿真
        4.2.1 槽間距離對器件性能的影響
        4.2.2 源極槽P型注入區(qū)對器件性能的影響
    4.3 電容與開關特性
    4.4 反向恢復特性
    4.5 工藝流程設計
    4.6 本章小結
第五章 結論
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]SiC功率器件在軌道交通行業(yè)中的應用[J]. 趙炫,蔣棟,劉自程,馬穎濤,王江峰.  機車電傳動. 2020(01)
[2]淺談電力電子器件的應用現狀和發(fā)展[J]. 張嵐,程威.  科技風. 2017(16)
[3]電力電子器件及其應用的現狀和發(fā)展[J]. 錢照明,張軍明,盛況.  中國電機工程學報. 2014(29)

碩士論文
[1]節(jié)能減排環(huán)境下電能替代其他能源評價方法研究[D]. 尹航.華北電力大學 2013



本文編號：3190232