稍不均匀电场空气间隙击穿电压计算的新方法

空气间隙的击穿电压是高压输变电工程外绝缘设计的重要依据,而电场分布均匀性是间隙击穿电压的主要影响因素之一。为此,提出了一种基于电场分布特征参数和支持向量机的空气间隙击穿电压计算新方法。采用该方法对球隙和球–板间隙2种稍不均匀电场空气间隙的击穿电压进行了计算,并与基于流注起始判据的计算结果和试验结果进行了对比。以试验结果为基准值,提出的方法对球隙和球-板间隙击穿电压计算结果的平均绝对百分比误差分别为1.64%和1.62%;而流注起始判据计算结果的平均绝对百分比误差分别为1.03%和5.26%。为获得精确的计算结果,随着电场分布不均匀性的增大,流注起始判据中的临界电荷数需进行修正,而这缺乏具有普适性的修正方法。提出的方法为输变电工程间隙击穿电压的获取提供了一条可能的新途径。

工频下电场不均匀度对SF_6/N_2混合气体放电特性的影响与临界半径现象

为了在电力设备中更好地应用SF_6/N_2混合气体,利用全封闭工频实验装置,通过实验研究分析了不同电场不均匀度下SF_6/N_2混合气体的击穿特性,并在极不均匀场下分析了局放起始电压的变化规律。研究发现:随电场不均匀度的增加,SF_6/N_2混合气体击穿电压随气压增加的变化规律由基本呈线性升高趋势,逐步出现饱和趋势;当电场不均匀度增大到一定程度后,间隙击穿前出现了稳定的电晕放电,SF_6及其混合气体的击穿电压出现了"驼峰"现象,"驼峰"的范围与幅值随着电场不均匀度的增加而变大;随着电场不均匀度的增加,协同效应程度先增强后减弱并趋于稳定;在纯N_2中发现了显著的临界半径现象,纯N_2的临界半径为1~2 mm,而混合气体与纯SF_6气体则还没有观察到明显的临界半径,随着电极曲率半径的减小,在较高气压下其击穿电压明显下降,而在低气压下则出现了类U型曲线。

超临界CO_2流体中的直流放电特性

为了解超临界状态下二氧化碳的直流放电特性,采用间距为200μm的点板形电极(其点电极尖端的曲率半径为35μm),实验研究了二氧化碳从气态、液态到超临界状态下的直流放电行为。研究表明二氧化碳在直流电场下的击穿特性随着温度和压力的变化而变化,在不同形态下击穿电压的增长速率是不一样的。由于液态中存在气泡触发效应,所以它的击穿过程与气体状态比较类似,而在超临界状态中击穿电压的增长速率较低,可能与超临界状态下的奇异特性相关。

超临界CO_2流体中直流电晕放电特性研究(英文)

实验研究了使用针-板电极的超临界CO2流体中直流电晕的放电特性。实验结果揭示了一个奇特的现象:在CO2超临界流体中,接近超临界点附近的直流击穿电压比通常高压气体状态下的击穿电压低得多。对于这一奇特现象的一个可能的解释是超临界点附近的CO2分子强烈的团族(clusters)形成,这样即使以较低的应用电压,在超临界CO2流体中也可以形成直流电晕放电。

基于MK.1TE测试系统对芯片静电放电(ESD)测试分析

ESD是指"静电释放"。静电是一种客观的自然现象,不均匀分布在芯片本身、人体和机器上以及芯片能够存在的环境及周围的事物上。这些静止的电荷随时都可能通过某种方式释放出来。静电释放的特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短。随着电子学系统和集成电路,比如专用集成电路(ASIC)或"片上系统(SOC)"的复杂度增加,测试和分析集成电路对静电释放的防护能力是非常重要的。该文将介绍集成电路产品基于MK.1TE测试系统的ESD测试方法和分析。

0201规格封装的ESD保护二极管

ESDALCxx-1U2系列ESD保护二极管产品比上一代缩小67％，能够承受最严格的IEC61000-4—2标准的ESD测试脉冲，低钳位电压特性有助于提高对调制解调器等低压芯片的保护性能。新系列包括ESDALC3V9-1U2、ESDALC6V1-1U2和ESDALC14V2-1U2三款产品，击穿电压分别为3．9V、

TFT-LCD楔形ESD不良研究与改善

本文研究在TFT-LCD模组生产过程中,产品在发生静电击穿后产生的楔形ESD不良达0.36%。通过排查和测试表明,现场包材垫片单体测量符合标准。但人员快速掀起垫片时会瞬间产生较大电压,造成产品击穿。通过模拟实验验证,人员掀开垫片速度和湿度对电压产生高低均有影响,而掀起速度为主要影响;但减慢人员速度会影响产能,最终通过在手投屏工位增加离子风机的方式中和产生的电压,并制定其清洁周期,确保其持续稳定。通过改善,该不良降低至0.03%。

nMOSFET X射线辐射影响研究

介绍了在强电流作用下的ggnMOS作用机理,分析了ggnMOS抗ESD能力的主要表征参数,利用X射线辐射系统和TLP测试系统研究了辐射总剂量对ggnMOS抗ESD能力的影响。试验结果表明,随辐射总剂量的增加,ggnMOS的开启电压、维持电压都将下降,这有利于提高ggnMOS的抗ESD能力,而表征其抗ESD能力的参数(二次击穿电流It2)开始随辐射总剂量的增加而减少,到达一定剂量后将随总剂量的增加而增加。

系统级测试下静电防护器件的失效机理分析

为满足系统级电磁兼容测试标准IEC61000-4-2,许多航空电子设备中都有静电放电(ESD)防护器件,其功能的失效直接影响到被保护电路和整机的安全性。在分析该类器件的失效机理时考虑到典型性,选择双极性ESD防护器件0603ESDA-TR作为受试对象,研究了系统级ESD注入对器件性能的影响,并对器件内部温度分布进行了仿真分析。研究表明ESD脉冲注入时雪崩电流在整个pn结面分布不均匀,仅集中在边缘几个点上,局部过热点的温度甚至达到硅熔融温度,将破坏原有的晶格结构,导致器件二次击穿而发生硬损伤。当ESD电压达到25kV后,器件的性能参数开始退化,但反向漏电流几乎不变;连续100次脉冲后器件完全失效。分析后得出的结论是:ESD防护器件遭受系统级静电放电冲击时具有累积效应,其失效是由性能退化引起的,并且传统的漏电流检测无法探测到ESD引起的损伤。

TFT_LCD驱动芯片输入输出引脚静电放电保护电路设计

描述了TFT_LCD驱动芯片静电放电(ESD)保护电路的布局,重点分析和设计了TFT_LCD驱动芯片输入和输出引脚的ESD保护电路.ESD保护电路布局上,采用2排ESD电路错开呈"品字形"排列,使ESD电流均匀流通.在输入引脚保护电路中,采用2级保护结构,主电路吸收ESD大电流,次级电路吸收剩余的ESD电荷,栅极耦合技术进一步保证电路各Fingers均匀触发.输出引脚ESD保护电路基本电路采用CMOS结构,采用NP点分离驱动技术解决PMOS和NMOS可能同时出现瞬间导通的问题.双向输入输出引脚的ESD保护电路包含了输入和输出引脚ESD保护电路的结构.

斜埋氧SOI LDMOS高压器件新结构

为了提高基于绝缘体上的硅(SOI)技术实现的横向扩散金属氧化物半导体器件(SOI LDMOS)的击穿电压,提出了斜埋氧SOI LDMOS(S SOI LDMOS)耐压新结构。当器件关断时,倾斜的埋氧层束缚了大量的空穴,在埋氧层上界面引入了高密度的正电荷,大大增强了埋氧层中的电场,从而提高了纵向耐压。另外,埋氧层的倾斜使器件漂移区厚度从源到漏线性增加,这就等效于漂移区采用了线性变掺杂,通过优化埋氧层倾斜度,可获得一个理想的表面电场分布,提高了器件的横向耐压。对器件耐压机理进行了理论分析与数值仿真,结果表明新结构在埋氧层厚度为1μm、漂移区长度为40μm时,即可获得600 V以上的击穿电压,其耐压比常规结构提高了3倍多。

SOI双槽隔离结构的耐压特性

理论推导了绝缘体上硅(SOI)双槽隔离结构的耐压模型.该模型表明,在SOI双槽隔离结构中,因隔离氧化层压降的不均衡,高压侧隔离氧化层提前发生介质击穿,从而导致SOI双槽隔离结构的临界击穿电压小于理论值.增大沟槽纵横比和减小槽间距可以减弱隔离氧化层上压降的不均衡性,提高SOI双槽隔离结构的临界击穿电压.Sentaurus器件仿真软件的模拟结果和华润上华半导体有限公司0.5μm 200 V SOI工艺平台下的流片测试结果均证明,减小槽间距和增大沟槽纵横比是提高双槽隔离结构临界击穿电压的有效方法,同时也证明了该耐压模型的正确性.

TFT_LCD驱动芯片GATE/SOURCE静电保护电路设计与实现

文章描述了TFT_LCD驱动芯片防静电(ESD)保护电路的布局,重点分析和设计了TFT_LCD驱动芯片GATE和SOURCE引脚的ESD保护电路。ESD保护电路布局上,采用两排ESD电路错开呈"品字形"排列,使ESD电流均匀流通。在GATE保护电路中,采用二极管接法代替通用PMOS,防止电路产生Latch-up效应。SOURCE的保护电路中,NMOS的Drain设计了RPO(Resist Protection Oxide),使流经Drain的电流均匀分散,使二次击穿电压升高。

工艺参数对低压TVS器件耐压的影响

目前低压瞬间电压抑制(TVS)二极管工艺参数的研究还不够深入。从深p型(DP)基区杂质浓度、杂质注入能量及基区尺寸控制三个方面探究了工艺条件对低击穿电压的影响。当DP注入剂量小于6.0×1014cm-2时,pn结以雪崩击穿为主,耐压大于6 V。DP注入能量在50 ke V以下与高浓度n+区复合形成的pn结雪崩击穿耐压大于6 V;当控制基区尺寸使n+集电区与DP基区的间距大于1.2μm时击穿电压保持为7 V,但是随着n+与DP基区的间距增加,电流导通路径受到挤压变窄,在相同的反向测试电流下,器件耐压略有提升。通过对单向TVS工艺仿真优化,选择了关键工艺参数,并进行了工程实验,制备了兼具低电容和高抗ESD能力的TVS器件,保证了对主器件实施可靠的保护。

全球氮化镓肖特基二极管专利分析

技术概述氮化镓(GaN)材料作为第三代半导体的代表,具有宽带隙(3.4eV)、高临界击穿电场(3.3MV/cm)、高电子饱和漂移速率的优异特性,特别是AlGaN/GaN异质结界面能够形成高浓度二维电子气(2DEG),具有高达2000cm^(2)(V.S)的电子迁移率,使得GaN材料在高压、大功率、低损耗和高频率方面都具有显著优势。相对于PN结二极管,肖特基势垒二极管(SBD)由于载流子的注入和移除速度快,能够在高频信号处理过程中快速实现导通和截止状态的切换,同时肖特基势垒二极管还具有正向导通电压低的优点,能够减少能量消耗,提高电路效率。因此,肖特基势垒二极管能够广泛应用于高频信号电路以及各种电源设备,用于实现整流,变频等功能。GaN肖特基势垒二极管可以同时实现高击穿电压、高开关频率、大电流和低导通电阻,进而大幅降低微波、毫米波频率下的器件损耗,是实现微波、毫米波系统低功耗、高功率、高可靠性的关键。

PQ—34.5针式绝缘子

该产品适用于交流电压35kV(国外电压等级34.5kV)及以下,海拔高度不超过1000m之高压架空电力线路中导线的支持与绝缘。

氮离子注入特性研究

本文描述了硅中氮离子注入及其对硅热氧化生长的抑制作用。通过硅中氮离子注入，可获得高质量的薄氧化层。实验表明，只要氯离子注入条件选择合适，得到的薄氧化层的漏电和击穿都有明显改善，其氧化电荷并无较大增加。通过氮注入形成的氧化层与氨氛氧化的薄氧化层类似，完全可以运用于实际的半导体集成电路制作工艺中。