检索结果-南通市图书馆

1200V沟槽型SiC MOSEET器件研制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

固体电子学研究与进展 2024年第3期 277-277页

作者：张跃柏松李士颜陈谷然黄润华杨勇宽禁带半导体器件与集成技术全国重点实验室南京电子器件研究所

碳作为宽禁带半导体材料的典型代表,碳化硅(SiC)功率器件具有高压,高频、高温,大容量等独特优势,在新能源汽车、光伏逆变、智能电网,雷达通信等领域有着乐观的应用前景。主流SiC MOSFET器件包括平面型和沟槽型,前者受限于较低的沟道迁...

碳作为宽禁带半导体材料的典型代表,碳化硅(SiC)功率器件具有高压,高频、高温,大容量等独特优势,在新能源汽车、光伏逆变、智能电网,雷达通信等领域有着乐观的应用前景。主流SiC MOSFET器件包括平面型和沟槽型,前者受限于较低的沟道迁移率和较大的元胞尺寸,难以充分发挥SiC器件的材料优势,后者将导电沟道由横向改为纵向,既明显改善了沟道迁移率,又大幅提升了沟道密度,使得器件导通电阻显著降低,代表着SiCMOSFET的未来发展方向。

关键词：

基于国产单晶衬底的150 mm 4H-SiC同质外延技术进展

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

固体电子学研究与进展 2023年第2期43卷 147-157页

作者：赵志飞王翼周平李士颜陈谷然李赟南京电子器件研究所南京210016 宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室南210016

高阻断电压、大功率密度、高转化效率是电力电子器件技术持续追求的目标,基于4H-SiC优异的材料特性,在电力电子器件应用方面具有广阔的发展前景。围绕SiC MOSFET器件对外延材料的需求,介绍了国内外主流的SiC外延设备及国产SiC衬底的发展... 详细信息

高阻断电压、大功率密度、高转化效率是电力电子器件技术持续追求的目标,基于4H-SiC优异的材料特性,在电力电子器件应用方面具有广阔的发展前景。围绕SiC MOSFET器件对外延材料的需求,介绍了国内外主流的SiC外延设备及国产SiC衬底的发展,并重点介绍了宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室在国产150 mm(6英寸)SiC衬底上的高速外延技术进展。通过关键技术攻关,实现了150 mm SiC外延材料表面缺陷密度≤0.5 cm-2,BPD缺陷密度≤0.1 cm-2,片内掺杂浓度不均匀性≤5%,片内厚度不均匀性≤1%。基于自主外延材料,实现了650~1200 V SiC MOSFET产品商业化以及6.5~15 kV高压SiC MOSFET器件的产品定型。

关键词：外延设备单晶衬底 4H-SiC 同质外延外延缺陷

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

15kV超高压SiC功率模块封装研究

电力电子技术 2023年第7期57卷 137-140页

作者：郝凤斌李士颜杨阳高俊开宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室江苏南京210016 扬州国扬电子有限公司江苏扬州225100

高压碳化硅(SiC)功率模块主要应用于功率逆变器和断路器等方面,可有效减小系统体积、提升系统功率效率。15kVSiCMOSFET及20kV以上IGBT器件在多个实验室研发成功,但针对高压大电流的SiCMOSFET模块封装仍然停留在6.5kV等级,随着电压等级... 详细信息

高压碳化硅(SiC)功率模块主要应用于功率逆变器和断路器等方面,可有效减小系统体积、提升系统功率效率。15kVSiCMOSFET及20kV以上IGBT器件在多个实验室研发成功,但针对高压大电流的SiCMOSFET模块封装仍然停留在6.5kV等级,随着电压等级的升高,模块内部电气绝缘和局部放电引起的问题也越发突出。针对高压封装内部局部放电现象进行研究,通过实验对比探究了陶瓷的电气距离、灌封材料、DBC涂敷材料对局部放电的影响,并在实验基础上研制出一款15kV高压SiC功率模块,绝缘耐压达到18.5kV以上。

关键词：逆变器碳化硅功率模块绝缘耐压

6.5kV高压全SiC功率MOSFET模块研制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国电机工程学报 2020年第6期40卷 1753-1758页

作者：金晓行李士颜田丽欣陈允峰郝凤斌柏松潘艳宽禁带半导体电力电子国家重点实验室(南京电子器件研究所) 江苏省南京市210016 先进输电技术国家重点实验室(全球能源互联网研究院有限公司) 北京市昌平区102211 国扬电子有限公司江苏省扬州市225100

该文报道6.5kV、25A及100A两款全碳化硅(silicon carbide,SiC)功率金属场效应晶体管(metal oxide field-effect transistor,MOSFET)模块制备及测试结果。两款模块所采用的6.5kV SiC MOSFET及SiC肖特基二极管芯片均采用自主研制的高压SiC芯片,充分显示了在SiC材料外延、器件制备及模块封装领域国产化方面的巨大进展。该文报道6.5kV、25A和100A两款模块动静态性能表征结果,并与国际研究报道水平做对比分析。室温下,两款模块导通能力分别大于25A和100A;栅源短接,在漏极电压6.5kV时,模块漏电流分别为2.0μA和8.77μA。对6.5kV、25A模块动态参数、开关波形进行测试,以表征单管芯MOSFET动态性能特性。在工作电压3.6kV、导通电流25A下,对模块进行动态测试,结果表明,SiC MOSFET具有快速的开关特性,其中开通时间(开通损耗)和关断时间(关断损耗)分别为140ns(12.3m J)和84ns(1.31m J)。测试结果表明,研制的全SiC模块具有优越的动静态性能,相对传统硅6.5kV绝缘栅双极晶体管芯片在开关速度及开关损耗方面具有巨大优势,该款6.5kV SiC功率模块在智能电网、电能转换及配电网络领域具有广阔的应用前景。

关键词：碳化硅碳化硅功率金属场效应晶体管模块 6.5kV 开关时间开关损耗

超高压碳化硅N沟道IGBT器件的设计与制造

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电子与封装 2022年第4期22卷 10-15页

作者：杨晓磊李士颜赵志飞李赟黄润华柏松南京电子器件研究所宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室南京210016

自主设计和制备了一种耐压超过20 kV的超高压碳化硅(SiC)N沟道绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)器件。通过仿真设计优化了器件结构,同时结合自支撑衬底剥离技术、背面激光退火技术以及载流子寿命提升技术,成功... 详细信息

自主设计和制备了一种耐压超过20 kV的超高压碳化硅(SiC)N沟道绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)器件。通过仿真设计优化了器件结构,同时结合自支撑衬底剥离技术、背面激光退火技术以及载流子寿命提升技术,成功在N型SiC衬底上制备了SiC N沟道IGBT器件。测试结果表明,该器件阻断电压为20.08 kV时,漏电流为50μA。当栅电极施加20 V电压,集电极电流为20 A时,器件的导通电压为6.0 V,此时器件的微分比导通电阻为27 mΩ·m^(2)。该值仅为15 kV SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)比导通电阻的1/7,充分显示出SiC N沟道IGBT器件作为双极型器件在高阻断电压、高导通电流密度等方面的突出优势。

关键词：碳化硅 N沟道IGBT 超高压载流子寿命提升技术

6.5 kV,5 A 4H-SiC 功率 DMOSFET器件

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

固体电子学研究与进展 2019年第2期39卷 81-85页

作者：杨立杰李士颜刘昊黄润华李赟柏松南京电子器件研究所宽禁带半导体电力电子国家重点实验室南京210016

报道了在60μm厚、掺杂浓度1.3×10^(15) cm^(-3)的外延层上制备4H-SiC功率DMOSFET器件的研究结果。器件击穿电压大于6.5 kV,导通电流大于5 A,相对于之前的报道结果,器件导通能力提升了25倍。器件采用由55根环组成的,450μm宽的浮空场... 详细信息

报道了在60μm厚、掺杂浓度1.3×10^(15) cm^(-3)的外延层上制备4H-SiC功率DMOSFET器件的研究结果。器件击穿电压大于6.5 kV,导通电流大于5 A,相对于之前的报道结果,器件导通能力提升了25倍。器件采用由55根环组成的,450μm宽的浮空场限环作为器件终端结构。通过1 250°C热氧化工艺和NO退火技术,完成器件栅介质层制备。通过横向MOSFET测试图形,提取器件峰值有效沟道迁移率为23 cm^2/(V·s)。器件有源区面积为0.09 cm^2,在栅极电压20 V、室温下,器件比导通电阻为50 mΩ·cm^2。在漏极电压6.5 kV时,器件漏电流为6.0μA,对应器件漏电流密度为30μA·cm^(-2)。基于此设计结构,通过设计实验,提取了SiC DMOSFET器件中电阻比例组成。

关键词： SiC功率双注入金属氧化物半导体场效应晶体管阻断电压比导通电阻

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

6500 V SiC场限环终端设计与实现

固体电子学研究与进展 2018年第1期38卷 1-5页

作者：杨同同杨晓磊黄润华李士颜刘奥杨立杰柏松宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室南京电子器件研究所南京210016

针对6 500 V SiC器件的阻断电压要求,采用有限元仿真软件对场限环终端结构进行了设计优化。相比于通常的恒定环间距增量场限环终端设计,本项研究采用三段不同的环间距增量终端环结构。该结构场限环终端的优势在于SiC器件表面的峰值电场... 详细信息

针对6 500 V SiC器件的阻断电压要求,采用有限元仿真软件对场限环终端结构进行了设计优化。相比于通常的恒定环间距增量场限环终端设计,本项研究采用三段不同的环间距增量终端环结构。该结构场限环终端的优势在于SiC器件表面的峰值电场强度控制在1MV/cm以下,体内的峰值电场强度在2.4MV/cm以下,有效减小了实际工艺中环注入窗口的工艺偏差引起的环间距拉偏对峰值电场强度的影响。环间距拉偏结果显示,在-0.2^+0.2μm的偏差范围内,器件表面(SiO_2/SiC交界处)的峰值电场强度并没有升高,只是峰值的位置发生了改变。最后利用了所设计的场限环终端进行了实际流片。测试结果显示,当施加6 500V的反向电压,漏电流小于10μA。

关键词：场限环碳化硅有限元仿真结型势垒肖特基二极管

15 kV/10 A SiC功率MOSFET器件设计及制备

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

固体电子学研究与进展 2021年第2期41卷 93-97页

作者：李士颜杨晓磊黄润华汤伟赵志飞柏松南京电子器件研究所宽禁带半导体电力电子国家重点实验室南京210016

报道了在150μm厚、掺杂浓度5.0×10^(14)cm^(-3)的外延层上制备15 kV/10 A超高压SiC功率MOSFET器件的研究结果。对器件原胞结构开展了仿真优化,基于材料结构、JFET区宽度和JFET区注入掺杂等条件优化,有效地提升了器件的导通能力,器件... 详细信息

报道了在150μm厚、掺杂浓度5.0×10^(14)cm^(-3)的外延层上制备15 kV/10 A超高压SiC功率MOSFET器件的研究结果。对器件原胞结构开展了仿真优化,基于材料结构、JFET区宽度和JFET区注入掺杂等条件优化,有效地提升了器件的导通能力,器件比导通电阻为204 mΩ·cm^(2),击穿电压大于15.7 kV,在漏极电压15 kV时,器件漏电流为10μA,漏电流密度为12μA·cm^(-2)。在工作电压1.7 kV、导通电流10 A条件下,开通时间和关断时间分别为140 ns和84 ns。

关键词： SiC功率MOSFET 阻断电压 15 kV 比导通电阻动态特性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高压大功率碳化硅电力电子器件研制进展

科技导报 2021年第14期39卷 56-62页

作者：柏松李士颜杨晓磊费晨曦刘奥黄润华杨勇中国电子科技集团公司第五十五研究所宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室南京210016

碳化硅电力电子器件已经成为国内外研究和产业化热点,在一些应用领域正在逐步取代硅基电力电子器件。概述了碳化硅材料和器件的特性,即具有高工作电压、高效率、高工作温度等优势。综述了国际上碳化硅电力电子器件技术的发展现状,其中... 详细信息

碳化硅电力电子器件已经成为国内外研究和产业化热点,在一些应用领域正在逐步取代硅基电力电子器件。概述了碳化硅材料和器件的特性,即具有高工作电压、高效率、高工作温度等优势。综述了国际上碳化硅电力电子器件技术的发展现状,其中中低压器件发展已逐渐成熟,高击穿电压器件研究成果展现出由碳化硅材料特性预测的性能优势。展示了宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室在该领域取得的最新技术进展,建立了600~3300 V碳化硅肖特基二极管和MOSFET产品技术,研制出国际先进水平的高压碳化硅MOS-FET和IGBT。

关键词：碳化硅电力电子 MOSFET IGBT