具有双面冷却功能的30V单片功率MOSFET和肖特基二极管

Vishay Intertechnology,Inc．推出业内首款采用具有顶底散热通路的封装的30V单片功率MOSFET和肖特基二极管SkyFETSiE726DF，该器件可在具有强迫通风冷却功能的系统中高效能的运作。新型SkyFETSiE726DF器件采用具有双面冷却功能的PolarPAK封装，可提升高电流、高频运用的效率。

SiE726DF：30V单片功率MOSFET/肖特基二极管

Vishay推出采用具有顶底散热通路封装的30V单片功率MOSFET和肖特基二极管—SkyFET SiE726DF，该器件可在具有强迫通风冷却功能的系统中高效能的运作。新型SkyFET SiE726DF器件采用具有双面冷却功能的Polar-PAK封装，可提升高电流、高频运用的效率。

硅基GaN单片功率集成电路的研制

研制了一款基于硅基GaN工艺,包含增强型器件、耗尽型器件和整流二极管的硅基GaN单片功率集成电路,实现了逻辑驱动电路和功率器件的集成。重点对增强型器件制作工艺流程进行研究,同时,优化“T”型栅栅脚电场工艺。经过测试,硅基GaN单片功率集成电路的最大电流大于600 mA。研制结果验证了全GaN工艺实现逻辑驱动电路和功率器件系统集成的可行性,为复杂功能电路的开发提供方向和思路。

功率MOSFET抗单粒子加固技术研究

针对功率MOSFET的单粒子效应(SEE)开展了工艺加固技术研究,在单粒子烧毁(SEB)加固方面采用优化的体区掺杂工艺,有效降低了寄生双极晶体管(BJT)增益,抑制了单粒子辐照下的电流正反馈机制。在单粒子栅穿(SEGR)加固方面,通过形成缓变掺杂的外延缓冲层来降低纵向电场梯度,减弱了非平衡载流子在栅敏感区的累积,并开发了台阶栅介质结构提升栅敏感区的临界场强。实验结果表明,经过加固的功率MOSFET在满额漏源工作电压和15 V栅源负偏电压的偏置条件下,单粒子烧毁和栅穿LET值大于75 MeV·cm^(2)/mg。在相同辐照条件下,加固器件的栅源负偏电压达到15~17 V,较加固前的7~10 V有显著提升。

氮化镓基单片功率集成技术

宽禁带、高临界击穿电场和高饱和电子速度的材料优越性,以及铝镓氮/氮化镓(Al GaN/GaN)异质结能通过极化不连续性在其界面极化诱导出具有高浓度、高迁移率的二维电子气并制备出高电子迁移率晶体管,使氮化镓器件正成为下一代功率和射频应用领域的新型高性能电子器件。氮化镓基单片功率集成技术是减小寄生电感影响、提升集成电路开关速度、降低系统功耗和实现系统小型化的关键技术。该文围绕氮化镓单片功率集成技术,对p/n双极性沟道异质结外延结构、单片异质集成、全氮化镓集成电路和p沟道器件关键技术的研究进展进行了全面分析。

单片集成式主振荡功率放大器研究进展

单片集成式主振荡功率放大器(MOPA)具有体积小、功率大、光束质量高等优势,通过集成布拉格光栅,还能够实现窄线宽和动态单模,在倍频、泵浦、光通信和传感等领域具有重要应用价值,是近年来半导体光电子器件的研究热点。本文梳理了单片集成式MOPA的主流结构,包括锥形、脊型、布拉格光栅型和三段式MOPA,以各自的工作原理和性能特征为出发点,介绍其主要的研究方向,并结合它们各自面临的问题介绍最新的发展趋势。针对单片集成式MOPA中普遍存在的高功率下光束质量退化的问题,梳理了近年在外延层结构、腔面光学薄膜和电极设置等方面的优化设计,重点总结了单片集成式MOPA在提高光束质量及高功率、容线宽及高亮度方面的重要进展。围绕不同领域的应用需求,整理了具备高功率、窄线宽、高光束质量和高亮度等性能特征的单片集成式MOPA的研究进展,最后展望了单片集成式MOPA的发展趋势。

绝缘体上硅功率半导体单芯片集成技术

利用单芯片集成技术制造的智能功率芯片具有体积小、寄生小、损耗低等方面的优势,其技术难度远高于传统的多芯片、单封装形式的智能功率模块.本文首先介绍了单片智能功率芯片的架构与技术需求;然后,探讨了绝缘体上硅功率半导体单芯片集成的工艺流程和器件类型;接着,总结了高压横向IGBT器件技术、续流二极管器件技术、LDMOS器件技术的特征和效果;此外,还讨论了单片智能功率芯片的相关可靠性问题,包括高压互连线效应和低温雪崩不稳定.本课题组在功率半导体集成型器件的电流能力、关断速度、短路承受能力、反向恢复峰值电流、安全工作区、高压互连线屏蔽、低温可靠性等关键特性优化或可靠性提升方面进行了自主创新,构建了基于绝缘体上硅的功率半导体单芯片集成技术,并成功研制了单片智能功率芯片.

基于单片集成电路的180 GHz大功率倍频器

随着工作频率的提升,太赫兹倍频链路对第一级倍频器的输出功率要求越来越高,提升其功率承受能力是解决该问题的主要途径之一。设计并制作出高击穿的氮化镓肖特基势垒二极管,并与砷化镓二极管进行了对比。氮化镓二极管大的电容调制能力弥补了高电阻导致的低效率,使其具有与砷化镓倍频器相当的转换效率。针对传统混合集成电路结构的氮化镓倍频器连续波功率低的问题,研制出基于高热导率碳化硅单片集成电路形式的180 GHz氮化镓大功率倍频器,并与砷化镓倍频器进行了性能对比。在600 mW输入功率下,两种倍频器的转换效率均大于20%,输出功率大于120 mW。氮化镓二极管的高击穿特性和碳化硅衬底的高导热性使得氮化镓倍频器在大功率输入下具有更好的性能。

基于MOSFET的高频宽带线性单片功率放大器研究

本文基于功率MOSFET设计高频宽带线性功率放大器单片集成电路,主要针对功率放大器自身功耗和因高频下电路容性负载引起的信号相移及与此有关的功率放大器的效率问题.特别是选用高频功率MOSFET器件,通过电路优化设计使功放的转换速率达到最大,频带宽度达5-135 MHZ,在60 MHZ频率下,放大器的线性度为1 d B增益压缩点,在20-110 MHZ频率范围内,输入功率12 d B时,放大器的平均和最大增益分别为51.8 d B和53.5 d B,放大器的增益稳定性测试表明,频率60 MHZ,输入功率6 d B时,放大器的增益在24 d B-29 d B区间内波动.

S波段准单片高效率功率放大器设计

设计了一种工作在S波段的准单片高效率功率放大器,将砷化镓(GaAs)与氮化镓(GaN)集成封装在同一管壳内。仿真与测试结果显示,该放大器的输出功率典型值为40dBm,2.7~3.6GHz频带范围内的功率附加效率超过65%,最高可达69%,此设计为不同工艺的异构集成提供了新思路,有助于提高放大器的效率。

Vishay推出业内首款具有双面冷却功能的30V单片功率MOSFET和肖特基二极管

新型SkyFET(?)器件采用密封PolarPAK(?)封装,导通电阻低至0.0024Ω,Qrr为30-nC,可处理的电流比SO-8高50%宾夕法尼亚、MALVERN 2008年9月26日Vishay Interrechnology,Inc.(NYSE股市代号:VSH)今天宣布,推出业内首款采用具有顶底散热通路的封装的30v单片功率MOSFET和肖特基二极管——SkyFET(?) SiE726DF,该器件可在具有强迫通风冷却功能的系统中高效能的运作。新型SkyFET(?) SiE726DF器件采用具有双面冷却功能的PolarPAK(?)封装,可提升高电流、高频运用的效率。

MOSFET功率管器件单粒子烧毁效应(SEB)截面测量

对MOSFET功率管进行了16O、35Cl、79Br离子及高剥离态127I离子的单粒子烧毁(SEB)效应截面测量,得到了SEB截面相对于线性能量转移(LET)值的曲线。对两种类型10片MOSFET功率管器件的SEB截面进行了测量。研究了器件在不同工作条件下,如不同的漏源电压VDS和栅源电压VGS条件下的SEB效应。在相同条件下,127I的SEB截面比79Br的高近两个量级。

基于GaAs PHEMT的Ku波段宽带单片中功率放大器

设计并实现了一款Ku波段宽带单片中功率放大器,依据电路原理设计了功率放大器电路,利用ADS软件对设计的电路和版图分别进行了电学参数优化与电磁仿真。放大器采用0.25μm栅长的GaAs PHEMT作为有源器件,芯片衬底减薄至80μm,采用了NiCr金属膜电阻、重叠式MIM(金属-绝缘体-金属)电容器、空气桥连接和背面通孔接地等工艺技术。放大器芯片输入输出端口匹配到50Ω。微波性能测试结果表明,单片放大器的工作频率为13～18GHz,功率增益19dB,饱和输出功率29dBm,功率附加效率30%。

星用功率MOSFET器件单粒子烧毁试验研究

针对国产功率MOSFET器件JTMCS081和JTMCS062,利用实验室的MOSFET器件单粒子烧毁试验测试系统,在252Cf模拟系统上开展了单粒子烧毁评估试验研究。通过试验研究获得了被试器件单粒子烧毁的电压阈值,为被测器件在卫星型号的使用提供技术参考依据。

X波段100W GaAs单片大功率PIN限幅器

在101.6mm(4英寸)外延片上,研制出了大功率PIN限幅器芯片。根据大功率要求,优化了GaAs PIN二极管的I层厚度和表面结构,建立了大、小信号模型,通过优化设计,使限幅器既能承受100 W的输入功率,又有较低的插损。在8.5~10.5GHz内,测得该限幅器插入损耗约0.65dB,输入输出驻波≤1.5;当限幅器输入脉冲功率(9.5GHz,脉宽8ms、占空比40%)达50dBm(100 W)时,保持壳温120℃,输出漏功率最大18dBm,持续时间20min后,未见损坏。

单片集成微波/射频功率放大器技术进展

回顾了一些用于微波单级功率放大器的传统技术方案,讨论了各自的优缺点。从电路模块的角度,总结了若干兼顾功放线性度和效率指标的典型电路拓扑形式,包括Doherty电路、包络消除与恢复(EER)技术、LINC技术等,并总结了当前主要采用的基于电路系统层面的微波射频功放线性化方案。在此基础上,列举评点了文献中一些典型功放的电路特点和性能指标,可为设计和制造人员提供有益参考。

基于0·25μm GaAs PHEMT工艺的32GHz毫米波单片功率放大器

设计、制造和测试了基于0·25μm栅长GaAs工艺的32GHz毫米波单片功率放大器.该功率放大器采用三级放大,工作电压为6V,工作电流为600mA.带内最大小信号增益为17·4dB,在32GHz具有0·5W的饱和功率输出.

2～26GHzGaAs单片功率放大器

报道了一个具有低噪声性能的 2～ 2 6GHzGaAs超宽带单片功率放大器的研究结果 ,介绍了模型提取、电路设计和单片制作的全过程 .放大器采用分布式设计 ,在超宽带频率范围内增益为 6 5± 0 5dB ,输入输出驻波比小于 2 0 .在 2～ 2 0GHz内测得输出功率大于 30 0mW ,噪声系数为 3 5～ 5 5dB .单片放大器包括所有匹配、隔直及偏置电路 ,芯片面积为 3 2mm× 1 2 75mm× 0 1mm .