Diffusion Coefficient at Double Resonances in Frequency and Temperature, Applied to (n+/p/p+) Silicon Solar Cell Base Thickness Optimization under Long Wavelength Illumination

The diffusion coefficient of the minority charge carriers in the base of a silicon solar cell under temperature and subjected to a magnetic field, passes in reso-nance at temperature (Topt). For this same magnetic field, the diffusion coeffi-cient of the photogenerated carriers by a monochromatic light in frequency modulation enters into resonance, at the frequency (ωc). Under this double resonance in temperature and frequency, the diffusion coefficient is used in the expression of the recombination velocity of the minority charge carriers on the back side of the base of the solar cell (n+/p/p+), to obtain, by a graphical method, the optimum thickness. A modeling of the results obtained shows a material saving (Si), in the development of the solar cell.

基于HTO的LDMOS器件结构及其热载流子注入退化研究

为满足中低压消费电子的市场需求,小尺寸高密度Bipolar-CMOS-DMOS技术得到了蓬勃发展,低损耗和高可靠成为Bipolar-CMOS-DMOS技术中横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(Lateral Double-diffused Metal-Oxide-Semiconductor field effect transistor,LDMOS)设计的重点和难点.本文介绍了一种基于高温氧化层(High Temperature Oxidation layer,HTO)结构的LDMOS,并对其热载流子注入退化机制进行了研究分析,利用高温氧化层结构改善了传统浅槽隔离(Shallow Trench Isolation,STI)结构中氧化物台阶嵌入半导体内部对器件热载流子注入造成的不利影响,提高器件可靠性,同时还缩短了器件导通情况下的电流路径长度,降低损耗.此外本文还提出了对P型体区的工艺优化方法,利用多晶硅作为高能量离子注入的掩蔽层,改善阱邻近效应对器件鲁棒性的影响,同时形成更深的冶金结,可以辅助漂移区杂质离子耗尽,降低漂移区表面电场,在不需要额外增加版次的情况下提高了器件击穿电压.最终得到的基于HTO结构的LDMOS击穿电压为43 V,比导通电阻为9.5 mΩ·mm^(2),线性区电流在10000 s之后的退化量仅为0.87%.

壁厚对双肢薄壁墩温度场及温差效应的影响分析

为了研究处于自然环境条件下的高墩大跨混凝土结构,在日照温度荷载作用下产生的温度应力和变形,并由此引起的桥墩裂缝,以洺水大桥105.09m的高墩为工程背景,基于ANSYS的二次开发功能,编制了专用程序用来分析空心墩结构的温度场和温差效应,对不同壁厚矩形双肢薄壁墩的温度场及温差效应进行了仿真分析。

双扩散对流中台阶结构的实验研究

线性层结的盐水系统在底部加热和顶部冷却时,会产生明显的温盐台阶结构,这是双扩散对流现象.温盐台阶由界面和混合层组成.温度垂向廓线的变化可以反映台阶的生成与合并.根据盐水系统上下边界之间温差的变化,系统演化过程分为两个阶段.在温差增加阶段,主要发现在已有台阶顶部生成新台阶,而最下层台阶与其上层台阶发生合并过程.在此阶段,由于台阶的生成速率大于合并速率,系统内台阶越来越多.在温差减小阶段,系统仅存在台阶的合并过程,因此台阶数目越来越少.最后,系统内仅存在一个大尺度环流.同时,发现台阶的生成与合并过程虽然发生在局部区域,但会影响到系统的其他区域.例如,由于最下层台阶的合并,系统下边界的温度梯度发生明显变化.实验中,由于最下层台阶不断与其上层台阶合并,最下层台阶厚度比其他台阶厚度大,而其他台阶厚度变化不大.最下层台阶厚度(h)随时间(τ)的变化满足h～τ0.7的关系.

磁场对双扩散液层热毛细对流的影响

通过数值模拟的方法对磁场作用下的双扩散液层热毛细对流进行了研究,模型中同时考虑了热毛细效应和溶质毛细效应的存在.研究结果显示,外部磁场能够有效削弱液层内热毛细对流的强度,改变热毛细对流的对流结构;随着磁场强度的增大,液层内热毛细对流的对流强度逐渐减小,热质传递过程中扩散效应逐渐得到增强;最终,溶质浓度沿水平方向呈梯度分布.因此,当磁场强度足够大时能够实现晶体生长中所需的纯扩散条件.

球面配流副油膜动态耦合建模及求解方法

柱塞泵摩擦副多场耦合建模及求解是柱塞泵失效机理研究及可靠性提升的基础,针对双斜式柱塞泵球面配流副多场耦合模型求解难的问题,提出油膜厚度场-压力场-温度场动态耦合模型及求解方法。在球面配流副受力分析的基础上结合雷诺方程和能量方程建立球面配流副油膜厚度场-压力场-温度场耦合模型;基于有限差分法和牛顿迭代法求解动态耦合模型,温度场、压力场、厚度场间相互耦合变化;通过仿真求解,与现有模型进行对比,结果相近且更符合实际,验证了所提模型及求解方法的有效性。

Si/SiC超结LDMOSFET的短路和温度特性

Si/SiC超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(SJ-LDMOSFET)能有效改善Si SJ-LDMOSFET阻断电压低、温度特性差和短路可靠性低的问题。采用TCAD软件对Si SJ-LDMOSFET和Si/SiC SJ-LDMOSFET的短路和温度特性进行研究。当环境温度从300 K上升到400 K时,Si/SiC SJ-LDMOSFET内部最高温度均低于Si SJ-LDMOSFET,表现出良好的抑制自热效应的能力;Si/SiC SJ-LDMOSFET的击穿电压基本保持不变,且饱和电流退化率较低。发生短路时,Si/SiC SJ-LDMOSFET内部最高温度上升率要明显小于Si SJ-LDMOSFET。在环境温度为300 K和400 K时,Si/SiC SJ-LDMOSFET的短路维持时间相对于Si SJ-LDMOSFET分别增加了230%和266.7%。研究结果显示Si/SiC SJ-LDMOSFET在高温下具有更好的温度稳定性和抗短路能力,适用于高温、高压和高短路可靠性要求的环境中。