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伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管模型的研究进展 被引量:1
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作者 刘芳 陈燕宁 +4 位作者 李建强 付振 袁远东 张海峰 唐晓柯 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期15-23,共9页
随着金属氧化物半导体(MOS)集成电路工艺的飞速发展,体硅金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)模型经历了从物理到经验,最后到半经验物理的转变。介绍了以阈值电压和反转电荷为建模基础的伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管模型(BSIM... 随着金属氧化物半导体(MOS)集成电路工艺的飞速发展,体硅金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)模型经历了从物理到经验,最后到半经验物理的转变。介绍了以阈值电压和反转电荷为建模基础的伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管模型(BSIM),以及该模型中阈值电压、饱和电流和电容的基本建模理论。回顾了近年来体硅MOSFET BSIM的研究进展,着重从各种模型的优缺点、建模机理和适用范围方面分析了4种最有代表性的BSIM,即BSIM3v3,BSIM4,BSIM5和BSIM6。从模型的发展历史可以看出模型是随着MOSFET尺寸的缩小而不断完善和发展的。最后,对体硅MOSFET的模型发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管模型(BSIM) 阈值电压 饱和电流 电荷密度 夹断电势 电容模型
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双栅MOSFET沟道侧壁绝缘柱(DP)表面势解析模型 被引量:1
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作者 李尚君 高珊 储晓磊 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期424-428,共5页
采用抛物线近似方法求解二维泊松方程,建立了漏端沟道侧壁绝缘柱表面电势解析模型。在该解析模型下,求解了不同漏压下的表面势,并与Atlas仿真结果做对比。比较了在相同条件下,DPDG MOSFET与DG MOSFET的沟道侧壁电势与电场分布。在不同... 采用抛物线近似方法求解二维泊松方程,建立了漏端沟道侧壁绝缘柱表面电势解析模型。在该解析模型下,求解了不同漏压下的表面势,并与Atlas仿真结果做对比。比较了在相同条件下,DPDG MOSFET与DG MOSFET的沟道侧壁电势与电场分布。在不同沟道长度下,分析了DPDG MOSFET器件的阈值电压(Vth),亚阈值斜率(SS)以及漏感应势垒降低效应(DIBL),并与DG MOSFET作对比。结果表明,添加绝缘柱DP后,不仅减小了源漏端电荷分享,而且增强了栅对电荷控制,从而改善了器件的DIBL效应,并有效提高了器件的可靠性。 展开更多
关键词 内嵌绝缘柱金属氧化物半导体场效应晶体管 沟道侧壁绝缘 表面势 电荷分享 漏感应势垒降低效应
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基于BSIM⁃CMG紧凑模型的NSFET直流特性建模
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作者 陈光前 王悦杨 +1 位作者 唐敏 刘伟景 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第5期442-448,共7页
随着半导体制造工艺技术的发展,纳米片场效应晶体管(NSFET)成为下一代集成电路的核心器件,建立能准确描述NSFET特性的SPICE模型对提高基于NSFET的集成电路设计的成功率和缩短先进工艺的开发周期至关重要。结合Sentaurus TCAD仿真与伯克... 随着半导体制造工艺技术的发展,纳米片场效应晶体管(NSFET)成为下一代集成电路的核心器件,建立能准确描述NSFET特性的SPICE模型对提高基于NSFET的集成电路设计的成功率和缩短先进工艺的开发周期至关重要。结合Sentaurus TCAD仿真与伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管公共多栅(BSIM⁃CMG)紧凑模型,对NSFET进行直流特性建模。使用器件模型提取工具XModel提取器件的直流特性参数,包括单器件参数提取、温度及自热效应参数提取。结果表明,单器件直流特性参数提取平均误差小于5%,温度及自热效应的参数提取结果精准度较好,验证了模型的准确性。最后,构建并验证分组模型与工艺角模型。这些模型能准确描述不同尺寸和工艺波动对NSFET器件特性的影响,为加快高性能、低功耗NSFET的开发提供理论参考和实践指导。 展开更多
关键词 纳米片场效应晶体管(NSFET) TCAD 伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管公共多(BSIM⁃CMG)紧凑模型 直流特性 参数提取
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全桥移相软开关IGBT弧焊逆变电源设计 被引量:2
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作者 赵靖辉 刘兆魁 《洛阳工学院学报》 2001年第2期21-24,共4页
针对普通的PWM控制的弧焊逆变器 ,在高频情况下会产生很大的开关损耗 ,影响电源的可靠性问题。提出了功率管利用谐振电感和谐振电容的谐振 ,在零电压下开通或关断。来减小开关损耗的方法。设计了采用IGBT作为开关元件的软开关弧焊电源 ... 针对普通的PWM控制的弧焊逆变器 ,在高频情况下会产生很大的开关损耗 ,影响电源的可靠性问题。提出了功率管利用谐振电感和谐振电容的谐振 ,在零电压下开通或关断。来减小开关损耗的方法。设计了采用IGBT作为开关元件的软开关弧焊电源 ,实现了移相控制的电压软开关桥式逆变电路和采用电流传感器的电流反馈系统及驱动电路。试验结果证实了该电路具有开关损耗低 ,可靠性高的优点。 展开更多
关键词 电弧焊 逆变电源 移相器 绝缘栅场效应晶体管 移相控制 软开关
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氧化槽隔离型RC-IGBT的设计与仿真 被引量:1
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作者 马丽 李伟 +3 位作者 李佳豪 谢加强 康源 王馨梅 《固体电子学研究与进展》 CSCD 北大核心 2017年第3期195-200,共6页
提出了一种新型的RC-IGBT器件,相比于常规RC-IGBT,新型的RC-IGBT在集电极侧引入了一个类似于栅极的多晶硅沟槽结构,不同之处是沟槽底部结构没有氧化层将多晶硅与硅体区相隔离,于是可将此重掺杂的多晶硅区作为新型的RC-IGBT的集电极的N+... 提出了一种新型的RC-IGBT器件,相比于常规RC-IGBT,新型的RC-IGBT在集电极侧引入了一个类似于栅极的多晶硅沟槽结构,不同之处是沟槽底部结构没有氧化层将多晶硅与硅体区相隔离,于是可将此重掺杂的多晶硅区作为新型的RC-IGBT的集电极的N+短路区,故称为TO-RC-IGBT(Trench oxide reverse conducting IGBT)。由于集电极P+阳极层与N+短路区之间的氧化层隔离,TO-RC-IGBT并未出现常规RC-IGBT导通时的回跳现象。为了避免产生回跳现象,常规RC-IGBT的元胞宽度通常达数百微米,而TO-RC-IGBT元胞宽度只有20μm,因而TO-RC-IGBT不会出现常规RC-IGBT的反向电流分布不均匀的问题。 展开更多
关键词 逆导型绝缘双极场效应晶体管 回跳现象 器件仿真
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Practical Drive and Protection Circuits for the IGBT
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作者 GUHerong ZHANGChunjiang 等 《Semiconductor Photonics and Technology》 CAS 1996年第4期279-282,共4页
The essential requirements of IGBT drive circuit is expounded.The short-circuit characteristic and over-current protection of the IGBT are described in detail.Finally,the practical drive and protection circuits are de... The essential requirements of IGBT drive circuit is expounded.The short-circuit characteristic and over-current protection of the IGBT are described in detail.Finally,the practical drive and protection circuits are designed.The practical re-sults show that the circuit is good in performance. 展开更多
关键词 IGBT 驱动电路 电路保护 绝缘栅场效应晶体管
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12kV 4H-SiC N沟道IGBT的设计与实现 被引量:2
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作者 杨同同 陶永洪 +2 位作者 杨晓磊 黄润华 柏松 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期311-315,323,共6页
报道了一款阻断能力为12kV的4H-SiC N沟道绝缘栅双极型场效应晶体管(IGBT)。器件为穿通型IGBT,漂移层厚度为120μm,掺杂浓度为2e14cm^(-3);缓冲层厚度为3μm,掺杂浓度为4e16cm^(-3)。为缓解器件主结边缘处的电场集中效应,采用了结终端扩... 报道了一款阻断能力为12kV的4H-SiC N沟道绝缘栅双极型场效应晶体管(IGBT)。器件为穿通型IGBT,漂移层厚度为120μm,掺杂浓度为2e14cm^(-3);缓冲层厚度为3μm,掺杂浓度为4e16cm^(-3)。为缓解器件主结边缘处的电场集中效应,采用了结终端扩展(JTE)终端结构。流片测试结果表明,栅极电压20V,集电极正向电流为24A/cm^2时,比导通电阻为140mΩ·cm^2。栅极和发射极短接,集电极电压为13kV时,漏电流小于10μA。 展开更多
关键词 SIC 有限元仿真 绝缘双极型场效应晶体管
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High Power Density Three-Level Three-Phase AC-DC 48 V Power Supply
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作者 Alessandro Lidozzi Andrea Romanelli Luca Solero 《Journal of Energy and Power Engineering》 2012年第10期1624-1634,共11页
International standards impose several constraints concerning the electric power quality and require that the harmonic content of the line current of grid connected equipment is below assigned limits; for this reason,... International standards impose several constraints concerning the electric power quality and require that the harmonic content of the line current of grid connected equipment is below assigned limits; for this reason, operating of AC-DC converters with high power factor and low line current distortion has become essential. In this paper, the prototypal realization of a three-phase AC-DC 48 V power electronic converter for telecom system supplying is described and experimental testing results are discussed. The main constraints in the power supply design are the required power density of about 900 W per dm3 as well as the absence of the neutral wire in the supply grid. The carried out investigation is focused on three-level power converter configurations which are considered in order to reduce voltage rating of power switches. As a result of the reduced voltage, low on-resistance metal-oxide-semiconductor field effect transistors can be used in the power stage, solution which allows to achieve improved efficiency as well as increased switching frequency with respect to the insulated gate bipolar transistors based two-level topologies. 展开更多
关键词 Power electronics power factor correction three-level converter efficiency.
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气体放电用脉宽调制型逆变电源的设计 被引量:3
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作者 初庆东 白敏冬 +1 位作者 郭广勇 张芝涛 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期69-72,共4页
强电离气体放电技术在环保领域应用越来越广泛 ,而实现该技术的关键是要有结构简单、稳定可靠的高压逆变电源 .针对于此 ,介绍了一种利用绝缘栅型场效应晶体管 ( IGBT)器件和脉宽调制 ( PWM)控制制造的高压逆变电源 ,并论述了它的设计... 强电离气体放电技术在环保领域应用越来越广泛 ,而实现该技术的关键是要有结构简单、稳定可靠的高压逆变电源 .针对于此 ,介绍了一种利用绝缘栅型场效应晶体管 ( IGBT)器件和脉宽调制 ( PWM)控制制造的高压逆变电源 ,并论述了它的设计方法和工作原理 .使用该电源于臭氧制备实验中 ,臭氧的质量浓度可提高到 2 5 0 g/m3 ,在脱硫脱硝和汽车尾气处理等实验中应用也取得好的效果 .结果表明 ,该电源满足了介质阻挡强电离气体放电的工艺要求 . 展开更多
关键词 强电离放电 绝缘场效应晶体管 臭氧制备 逆变电源 脉宽调制 气体放电 设计 环境保护
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