碳化硅MOSFET栅氧化层可靠性研究

通过TCAD仿真的方法对器件可靠性与结构设计之间的关系进行分析;对栅极电压和栅氧化层最强电场进行仿真,以对碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)单胞结构参数进行优化;在N型碳化硅外延层上制作金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor,MOS)电容,并且通过对MOS电容进行C-V测试的方法评估Si O2/Si C界面质量。对导带附近界面陷阱密度进行比较。NO退火的样品与干氧氧化样品相比界面质量明显改善,界面态密度小于5×10~11 cm–2e V–1。

碳化硅MOS器件氧化层界面附近碳存在形式的理论研究进展

由于材料自身的优异物理电学性质,宽带隙半导体碳化硅(SiC)高功率MOSFETs器件可以大幅度降低电力系统的能耗,成为电力电子器件领域的关注热点。然而SiC MOSFET器件中SiC/SiO2的界面态密度比Si/SiO2界面态密度高两个数量级左右,导致器件沟道迁移率较低,致使器件性能严重退化。碳元素的存在是过高界面态产生的关键因素,研究SiC MOSFET器件中SiC/SiO2界面附近碳的存在形式,可以更好的指导碳化硅氧化工艺,更好的发挥碳化硅器件优势。本文首先分析了SiC/SiO2高界面态的根本原因,接着结合国内外最新的理论研究进展,对碳元素的扩散及固定模型、氧化后碳元素的存在形态等模型建模及理论研究进行了综述,为改善SiC器件氧化工艺提供基础理论指导。

4H型碳化硅高温氧化工艺研究

在4H型碳化硅导电衬底上进行N型外延层生长,并对外延层表面进行化学机械抛光;通过高温氧化的方法在表面生成氧化层,并且在NO中进行退火;在此之后,加工碳化硅MOS电容和LMOS;通过C-V测试的方法对Si O2/Si C界面特性进行评估;通过测试的方法对LMOS的场效应迁移率和MOS的击穿电压分布情况进行分析。结果表明,经过表面抛光可大大改善表面形貌,在一定程度上抑制界面态的产生,并且改善沟道导电的一致性。

基于矿用变频器使用的开关电源设计与调试技巧

叙述1140V电压等级矿用变频器用的开关电源设计与调试,采用单端反激式拓扑结构,实现AC220V输入,+24V、±15V、+15V三相电源相互隔离输出;开关变压器温升要小于45℃,其它元器件温升小于20℃;纹波电压小于50mV。以适应具有热地检测矿用变频器用开关电源。