电导调制器件局域寿命控制技术

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:civili
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电导调制型功率器件,如绝缘栅双极型晶体管(IGBT,Insulated Gate Bipolar Transistor)是现代电力电子电路中常采用的关键器件。这类器件在正向导通电压VF降低的同时,其关断时间toff却明显增长,这使其工作频率受限、开关功耗增大。因此,提高开关速度并改善正向导通电压和关断时间的折衷关系是这类器件的关键问题之一。局域寿命控制是一种提高器件的关断速度,且改进toff~VF折衷关系的有效方法。尽管有文献对PIN、IGBT等器件的局域寿命控制技术进行了研究,但对于局域寿命控制下电导调制器件的稳态和瞬态理论模型,国际上鲜见报道。此外,对于多区局域寿命控制技术,由于其具有更大的自由度,因此实验表明其对该类器件toff~VF折衷关系的改善更为突出。但对于多区局域寿命控制下器件的理论分析,目前仍未见报道。 本文围绕提高电导调制器件关断速度和改善其正向压降与关断速度折衷关系的局域寿命控制技术开展研究,研究了局域寿命控制技术及其物理过程,提出了一种新结构器件,首次建立了三个局域寿命控制下的器件模型。其具体工作包括以下几个方面。 通过试验研究了一种新型的低能量、大剂量He+注入局域寿命控制技术,该技术能更有效地提高器件开关速度和改善正向压降与开关速度的折衷关系。根据多能级复合理论建立了低能量、大剂量He+注入局域寿命控制形成深能级位置、缺陷密度等参量与非平衡载流子寿命的关系模型。 提出低能量、大剂量He+注入局域寿命控制SOI-LIGBT新结构器件,并在2.5μm工艺下,研制出580V的局域寿命控制SOI-LIGBT。试验测得其正向压降和关断时间折衷关系明显优于普通LIGBT和阳极短路LIGBT。 建立了局域寿命控制下的电导调制器件稳态模型,并通过试验和二维器件仿真加以了验证。该模型是通过在不同边界条件下求解双极输运方程而获得的,可较精确描述PIN、PNP和IGBT等多种电导调制器件正向特性。特别地,建立了有局域寿命控制的NPT-IGBT稳态模型,通过与二维器件数值仿真比较,模型结果和仿真结果能较好吻合,并成功解释了见于不同文献中的不同种类局域寿命控制的最优低寿命区位置不同的现象。 采用准静态近似,首次建立了局域寿命控制下电导调制器件的瞬态模型,并进行了验证。该模型是将器件关断过程分成快速下降阶段和缓慢下降阶段,并在准静态近似下求解而获得。模型中给出了表征局域寿命控制程度的n基区非平衡载流子有效寿命,并对局域低寿命区参数与关断时间的关系进行了分析。 对于多区局域寿命控制和任意寿命分布情况,分别采用分区解、WKB解和摄动解三种方法,建立了电导调制功率器件中非平衡载流子分布的稳态模型。
其他文献
湖南省岳阳市在价格监督检查工作中,建成了以价格公共服务在线系统、价格监督检查管理系统等重要信息网络工程为主的价格监督检查网络信息平台,促进了"价格服务进万家"活动的
以Mn、Si元素粉末为原料,用反应合成方法制备Mn-Si金属间化合物多孔材料,表征各烧结温度所对应的孔结构、膨胀率和微观形貌,研究烧结过程中孔隙产生的机理。结果表明:在Mn-Si金属
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
本学位论文以异向介质为研究背景,主要工作为实验验证微波频段异向介质的基本特性及相关的物理现象,并研究其在耦合器、周期结构及天线中的可能应用。 本文第一部分设计并
现在办公楼中空调系统中,冷冻水的分配是节约能源和能源的循环利用的好地方,因为过时的设计和控制方法常常作用于这些系统中,会导致大量的能源浪费~([1])。系统的这些部分中
2015年4月间笔者随师何立人教授门诊,一小儿推门雀跃而入,嬉笑顽皮。一进门就拉起衣服展示他的肚子:“看,没了(注:指腹水)”。小患者显然已对看病流程驾轻就熟了,自觉地伸出双手
2009年以来,为了进一步加强涉企收费管理,切实减轻企业负担,维护企业合法权利,帮助企业走出困境,甘肃省张掖市价格监督检查局在深入多家企业、个体工商户及政府相关部门开展
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
通过熔融接枝反应制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯(PP-g-GMA),并将其作为聚丙烯/聚酰胺6(PP/PA6)共混物的相容剂,研究了PPgg-GMA对PP/PA6共混物的力学性能及形态结构的影响。结
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield