pn结中的小电流过趋热效应及理论模拟计算

晶体管在耗散功率时,结温分布一般不均匀.在晶体管子管并联模型的基础上,经过实验和理论模拟计算及验证发现结温分布不均匀时,高温区的电流密度大于低温区的电流密度;测试电流越小,高温区与低温区电流密度的比值越大,电流越集中在高温区,且集中区域的面积随着测试电流的减小而缩小,这种现象称为小电流过趋热效应.利用这一特性可以研究晶体管结温分布的不均匀性,计算结温分布的不均匀度,对半导体器件可靠性分析具有重要的意义.

晶体管发射区归一化面积的温度谱

从芯片表面的红外热像图中提取出了发射区热像图,提出了一种定量描述晶体管结温不均匀性的新方法,即发射区热谱分析方法。发射区热谱是发射区归一化面积的温度谱,也就是发射区温度所占有的发射区归一化面积对温度的直方图。本文提供了由红外热像图导出发射区热谱的过程及结果。

关于国际电工委员会2000年版热阻标准IEC60747-7中ΔV_(BE)与I_E关系的讨论

指出国际电工委员会标准IEC 74 7 7的热阻部分 ,关于晶体管电流电压温度关系的原理图和波形图是错误的 ,从理论上证明了该标准中的I V T曲线与实际情况相矛盾 ,这一矛盾也被实验所证实 ;同时给出了同一晶体管在两个不同温度下正确的I V T特性曲线和波形图 ,可以作为修正标准的参考样本 .还提供了相应的计算和精确的实测结果 .

The Convergence Characteristic of the Forward I-V Characteristic Curves of a Semiconductor Silicon Barrier at Different Temperatures

The /-V-（T） characteristic curves of p-n junctions with the forward voltage as the independent variable, the logarithm of forward current as the dependent variable, and the junction temperature as the parameter, almost converge at one point in the first quadrant. The voltage corresponding with the convergence point nearly equals the bandgap of the semiconductor material. This convergence point can be used to obtain the I-V characteristic curve at any temperature.

双极晶体管发射结电流趋热效应及其对结温测量的影响

研究了当双极晶体管芯片有源区出现热斑时流经其发射结的电流的趋热行为及其对用ΔＶＢＥ法测量结温的影响，提出了一种快速判定器件有源区温度分布均匀性的办法。

用ΔV_(be)法对双极晶体管结温不均匀性的测量

考虑到结温分布不均匀的情况 ,对用 ΔVbe法测量双极型晶体管的结温进行了研究 .当结温分布均匀时 ,测得的结温与测试电流无关 ;当结温分布不均匀时 ,小测试电流测得的结温高 ,大测试电流测得的结温低 ,测得结温随测试电流的变化范围随结温分布不均匀度的增加而增大 .这一现象可用来判别双极晶体管结温分布的不均匀性 .

晶体管红外热像图的热谱分析方法

使用自编的分析软件,根据比色法对所摄取的晶体管红外热像图进行了热谱分析,给出了晶体管发射区热谱和发射区一维温度分布曲线.一维温度分布曲线给出了整个发射区的结温分布情况,并可直接读取发射区的峰值结温和最低结温,还可以计算出平均结温.晶体管热谱是表示晶体管结温不均匀性的一种与热像图不同的新方法.

双极晶体管结温分布不均匀性的电学测量方法

用Δ VBE法测得的结温是器件有源区某一点的温度 ,流经该点的测试电流密度等于流经整个芯片的平均测试电流密度。测量结温随测试电流变化而变化 ,小测试电流测得的结温高 ,大测试电流测得的结温低 ,测得的结温的变化范围小于芯片上实际的最低结温和最高结温之差。根据晶体管测量结温的这一性质可以半定量地判断晶体管结温分布的均匀性。

半导体功率器件结温的实时测量和在线测量

克服了器件在大电流测试时温度系数测不准的难题,帮助国际标准完善了实时测量和在线测量结温的方法,即在加热的同时,不改变加热状况的情况下,直接把加热电流当作测量电流,借助于校准曲线从而测量出晶体管的结温.

功率晶体管稳态工作寿命试验条件研究

介绍了现行标准规定的功率晶体管稳态工作寿命试验条件，讨论了试验条件的选择问题，提出了选择最高结温ＴＪＭ、最大额定功率Ｐｔｏｔｍａｘ和与Ｐｔｏｔｍａｘ相应的壳温Ｔｃ作为试验条件的观点。

提高功率晶体管封装性能的技术措施

在对功率晶体管封装方式进行技术分析的基础上，提出了一种改善功率晶体管封装性能的技术措施，并介绍了利用这种技术措施研制的功率晶体管的功能特征。

微波功率晶体管的金属气密封装

提出了晶体管自身组态与电路组态匹配的思想,介绍了一种微波功率晶体管的金属气密封装——选极F型封装技术。还介绍了1.5GHz和2.0GHz选极F型封装微波功率晶体管的技术指标和功能特征。

基于实际结温分布中小电流过趋热效应的验证

对于从红外热像图得到的实际的晶体管结温分布,通过热谱分析方法获得该温度分布对应的热谱曲线,进而建立了晶体管子管并联模型,并在此基础上,经过实验和理论计算证实了pn结中小电流过趋热效应存在的真实性.当结温分布不均匀时,对于通过pn结的电流,小电流比大电流更具有趋热性.即电流越小,高温区与低温区电流密度的比值越大,电流越集中在高温区,且集中区域的面积随着电流的减小而缩小.利用这一特性可以研究器件热电不稳定性,结温分布的不均匀性及不均匀度,峰值结温的估算等,这对于半导体器件可靠性分析具有重要的意义.

选极晶体管技术标准的制订和认证试验

本文介绍了选极晶体管技术标准制订和认证试验中的有关技术问题。

选极F型封装功率晶体管及其功能特征

本文在对现行功率晶体管封装方式进行技术分析，分别指出不同封装方式之优缺点的基础上，提出了改善功率晶体管封装性能的技术措施—选极Ｆ型封装技术，并介绍了利用这种技术措施研制的选极Ｆ型封装功率晶体管的功能特征等技术内容。

提高功率管稳态工作寿命试验可信度的技术措施

提出了一种提高功率晶体管稳态工作寿命试验可信度的技术措施，利用这一技术措施，可以在试验过程中实时测量并严格控制晶体管的结温达到最高允许结温，从而提高了试验的可信度。

选极型功率晶体管技术特性的研究

本文介绍了新型选极型晶体管主要结构的设计方法,并分析了其技术特性,并报导其突破4万次功率循环的试验结果。在理论分析上对于提高功率晶体管抗热疲劳性能提出了新的见解。

改善晶体管稳态工作寿命 试验方法的技术措施

1.引 言 晶体管稳态工作寿命试验是在给晶体管施加最大额定功率Ptotmax并在最高允许结温TJM下在规定时间内连续工作的可靠性试验项目。由此,可以了解器件在额定应力下的可靠性。国际标准、美国军用标准和我国有关标准都将其规定为必须的试验项目。本文将在分析现行试验方法所存在问题的基础,提出改善功率晶体管稳态工作寿命试验方法的技术措施——将直流连续工作改为连续脉冲工作。

最大有用功率增益及最高振荡频率的探讨

木文通过对高频晶体管主要设计指标功率增益及最高振荡频率的分析，导出了随工作点变化的功率增益及最大有用功率增益；而基于最高振荡频率可分别得到最高应用频率及最高封装频率。

用双电流法测量双极晶体管的结温

基于Shockley 方程提出用双电流法测量半导体器件的结温,并与传统的线性近似法进行对比,消除了由于不同器件热电性能的差异引入的误差。