高压大容量变换器中快恢复二极管的模型

以高压大容量变换器中的快恢复二极管为研究对象,结合集总电荷模型和功能模型,提出一种新的二极管混合模型。模型采用四个阶段准确描述反向恢复过程,正向恢复过程考虑"电感效应"。模型在电路仿真软件PSIM中实现,仿真结果与产品手册数据、实验结果对比表明,所提模型能准确地反映二极管正向和反向恢复特性。

用于高压快恢复二极管的200mm硅外延材料的生长

1 200 V快恢复二极管(FRD)器件用200 mm外延片由于直径较大、外延层较厚(约130μm)以及电阻率较高(约60Ω·cm),外延层滑移线、电阻率不均匀性和缓冲层过渡区不易控制。通过在水平板式炉上进行工艺优化实验,采用900℃恒温工艺,外延层滑移线总长由原来的约90 mm降低至约15 mm。采用氢气变流量赶气工艺,外延层电阻率不均匀性由原来的约5%提升至小于3%。缓冲层结构生长之前,预生长本征覆盖层(帽层)可以降低缓冲层的过渡区宽度,由10μm降低至5μm,改善了缓冲层的有效厚度,同时也可以降低缓冲层的电阻率不均匀性,由2.5%降低至1.1%。以上措施的实施,满足了1 200 V FRD器件的材料指标要求,外延片出货量大幅度增加,提升了产业化水平。

用局域寿命控制技术改善功率快恢复二极管性能的仿真研究

针对局域低寿命区的参数对快恢复硅功率二极管性能的影响进行了系统的仿真研究 ,得到了全面系统的研究结果 ,其中包括局域低寿命区在二极管中的位置不同和局域低寿命区中复合中心能级在禁带中的位置不同对快恢复二极管的反向恢复时间 ( trr)、反向恢复软度因子 ( S)、正向压降 ( VF)、漏电流 ( IR)等各个单项性能的影响 ,以及对 trr- S、trr- VF 和 trr- IR 等各项性能综合折衷的影响 .这些结果对高速功率器件寿命工程研究和器件制造工程都有重要的参考价值 .

功率快恢复二极管反偏ESD机理分析

功率半导体器件静电放电(ESD)的可靠性在应用中至关重要,其抗ESD的机理需深入研究。采用一种符合GB/T 17626.2标准的简明分段线性电流源,对功率快恢复二极管(FRD)反偏ESD过程进行仿真计算。基于器件外端电压波形经历过冲、负阻和振荡以及平缓发展三个阶段,分析了器件内部相应的一系列复杂变化。结果表明:器件内部的"过耗尽"、雪崩注入、载流子及电场分布涨落等变化,最终导致电流在pn结拐角处形成局部集中。最后,分析了器件结构参数对抗ESD能力的影响。

一种简单的快恢复^（14）N NQR探头

利用一与射频脉冲同步的门控信号使探头在发射和接收时呈现不同的Ｑ值．从而能够在不降低接收１４ＮＮＱＲ信号的情噪比条件下极大地缩小探头的恢复时间．初步的实验结果表明：通过适当选择衰减电阻的阻值，提出的探头设计能够将常规探头的＇死时间＂限制在２０μｓ以内．

超低漏电流超快恢复SiGeC功率二极管研究

提出一种超低漏电流超快恢复SiGeC p-i-n二极管结构.基于异质结电流输运机制,该SiGeC二极管实现了低通态压降下高电流密度的传输,改善了二极管的反向恢复特性,同时具有较低的反向漏电流.与少子寿命控制技术相比,该器件有效协调了降低通态电压、减小反向漏电流、缩短反向恢复时间三者之间的矛盾.对不同温度下器件反向恢复特性研究结果表明,SiGeC二极管的反向恢复时间与同结构SiGe二极管相比,350K时缩短了1/3,400K时缩短了40%以上,器件的热稳定性显著提高,降低了对器件后续制作工艺的限制,有益于功率集成.

快恢复二极管软度参数的调整

探讨了快恢复二极管制造过程中， 选择适当的复合中心能级去调整快恢复二极管软度因子和软度的可行性。实验结果说明， 选用σｐ／σｎ 比值较小的复合中心能级可以改善二极管的软度参数。

快恢复二极管发展与现状

本文介绍了国内外专家学者为提高快恢复二极管(FRD)的反向恢复速度及软度所做的种种不懈努力,介绍了与IGBT、功率MOSFET等现代电力电子器件相配套的FRD的国内外现状及采用的技术方案,以及晶闸管企业研制FRD需要配置的硬件条件等。

PIN快恢复二极管掺铂工艺改进

研究掺铂工艺对有效控制少数载流子寿命、缩短PIN快恢复二极管反向恢复时间、节约贵金属用量、提升器件综合性能具有重要意义.为了得到最优掺铂工艺,以电子束蒸发镀膜为参考基准,对比以液态铂源旋涂工艺在硅外延片N+面制备不同表面浓度的铂扩散源,研究铂扩散温度T、扩散时间t、表面扩散源浓度对反向恢复时间T_(rr)和正向压降U F的变化,并分析正向压降U F与反向恢复时间T_(rr)的关系.结果表明,以300 r/min速率旋涂氯铂酸异丙醇溶液,能得到表面质量浓度为21.9%的铂扩散源,满足快恢复二极管掺铂工艺要求,相比于蒸发镀膜可节省约70%的铂;以920℃炉温铂扩散60 min,测得二极管的T_(rr)≤50 ns,U_(F)≤1.25 V,获得T_(rr)、U_(F)之间良好的折衷.

局域铂掺杂寿命控制快恢复二极管的研究

利用质子辐照感生的局域高浓度空位缺陷对样品表面层预生成的铂硅合金中的铂原子进行汲取,形成与感生缺陷分布相似的局域铂分布,首次实现了具有局域铂掺杂的快恢复二极管中的局域寿命控制技术。报告了改变质子注入剂量对二极管反向恢复时间和反向漏电流等参数的影响。结果表明,当辐照剂量较低时,随着辐照剂量的增加,电活性铂浓度不断提高,器件性能不断优化。而辐照剂量增加到一定程度,有效区电活性铂杂质的浓度会趋向饱和,二极管反向恢复时间基本上不再继续减小。

掺铂和电子辐照对快恢复二极管性能的影响

寿命控制技术是现在广泛使用的方法,该方法旨在减少快恢复二极管(FRD)基区载流子寿命从而实现更小的反向恢复时间,同时不可避免地引起其他性能的变化。通过高能电子辐照和扩铂对1 200 V FRD进行了寿命控制,并对铂扩散和电子辐照样品在正向压降温度特性、静态和反向恢复特性等方面进行了对比分析,发现铂扩散样品随扩铂温度的增加,其击穿电压变大;高能电子辐照器件呈现电压正温度系数,其正向压降和反向恢复时间(VF-trr)折中曲线更靠近原点。实验结果表明,高能电子辐照样品具有更好的温度系数、更好的VF-trr折中特性,然而反向电流在125℃却高达约210μA。

现代快恢复二极管设计方法的研究

基于改善快恢复二极管的的动态特性,通过对二极管的横、纵向参数来进行分析,理论上提出了快恢复二极管的设计方法,并且结合SILVACO-TCAD仿真软件进行验证;得出了现代快恢复二极管应降低阳极浓度、减小基区少子寿命,采用加缓冲层的结论;这种结构极大的改善了快恢复二极管的正向导通特性,达到了优化动态特性的目的。

宏微科技推出逆变焊机和切割机专用快恢复二极管模块

2010年5月27～30日，江苏宏微科技有限公司参加了第15北京·埃森焊接与切割展览会。展会期间，公司面向专业观众推出了切割机专用快恢复二极管模块，该系列模块具有超快速、高电压、高雪崩耐量、抗外界干扰能力强等特点。

快恢复二极管在直流脉宽调速系统中的应用

从理论和实际两个方面阐述了快恢复二极管在功率晶体管保护电路和直流电动机续流电路中的应用。

快恢复二极管的发展(英文)

二极管作为最基本的器件,在电子电路中的应用非常广泛。而随着IGBT和MOS管等器件的发展,对二极管的方向恢复性能的要求越来越高。本文介绍了提高快恢复二极管恢复特性的两种主流技术的发展,即载流子寿命控制技术和发射极效率控制技术。并通过仿真对阳极发射效率控制技术进行了验证,最后对SiC材料的二极管进行了介绍和展望。

功率快恢复二极管反偏ESD与雪崩耐量仿真

静电放电(ESD)失效与雪崩耐量是影响高压硅功率二极管,如功率快恢复二极管(FRD)性能及可靠性的两个主要因素。利用ISE TCAD平台,采用简明分段线性电流源,分别对功率FRD反偏ESD过程及雪崩耐量进行仿真计算,讨论二者的共性和差异。结果表明,器件外端电压波形均经历过冲、负阻振荡和平缓发展三个阶段,对应器件内部的"过耗尽"、雪崩注入、载流子及电场分布涨落等复杂变化,差别在于反偏ESD造成的电压过冲更明显,且出现典型的U型电场分布,与雪崩耐量相比对器件造成的影响更剧烈。为改善器件在反偏ESD和雪崩耐量测试过程中的电流丝化问题,考察了结构参数对器件抗ESD能力和雪崩耐量的影响,发现提高n-区掺杂浓度和阳极表面浓度对提高抗ESD能力和雪崩耐量起到促进作用。

SONIC-新一代快恢复二极管

在这篇文章中,介绍了平面型SONIC软恢复二极管的新系列,电压范围从600V到1800V,并有不同的额定电流。采用从硅片背面进行深的磷扩散和控制轴向寿命抑制剂的办法开发出了带有拖尾电流的快恢复及软恢复二极管。被提及的二极管在整个工作温度范围内性能稳定,并且对于温度的变化正向电压降的变化可以忽略不计。SONIC二极管是为高频应用而设计的,在高频应用方面需要稳定的开关特性。文章还比较了SONIC二极管和用铂或金作为寿命抑制剂的标准快恢复外延二极管(FRED)在25℃到125℃下的开关损耗。

固态断路器中快恢复二极管的反向恢复模型

本文简要阐述了固态断路器中快恢复二极管的反向恢复问题,详细分析了二极管的关断过程,建立了二极管反向恢复的集总电荷模型,并在Matlab\Simulink中进行了实现。仿真结果和产品数据手册保持一致,验证了模型的有效性和实用性。

掺钯硅快恢复二极管V_F～T_(RR)兼容性研究

作者研究了掺Pd硅快恢复二极管的VF～TRR兼容性,得到掺钯硅二极管的VF～TRR兼容性略优于掺铂、掺金二极管的结果;这一结果与目前广泛采用的Baliga理论的预测不相符合,作者对此进行了分析与讨论.根据实验结果,作者认为应用掺钯技术有望制造出性能优良的超快恢复二极管.

非开关式电学法实时测量快恢复二极管瞬态温升

快恢复二极管(FRD)工作条件下,结温的实时测量和监控问题始终是个难题。利用脉冲大电流消除结自升温,测量校温曲线,然后基于该校温曲线利用非开关式电学法实现实时测量FRD的瞬态温升。对比了非开关式电学法,红外法以及开关式电学法三种方法测量的瞬态温升曲线。结果表明,在1 W功率下,TO-247-2L封装型的FRD非开关式电学法测量结温的稳态温升为42℃,比开关式电学法及红外法分别高1.2%和2.4%。结果证明,非开关式电学法可以准确地测量器件温升,解决了实时测温的问题,可以避免开关式电学法由于电流切换所造成的结温误差。