隨著電力電子系統(tǒng)對(duì)電壓級(jí)別和電流能力要求的日益提高,以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體正受到越來(lái)越多的關(guān)注。其中SiC MOSFET以其優(yōu)良的電學(xué)性能獲得了廣泛的應(yīng)用。與相同耐壓級(jí)別的硅器件相比,SiC MOSFET的工作頻率更高、電阻更小、極限工作溫度也要更高。SiC MOSFET在橋式電路、逆變器等電源管理系統(tǒng)中的應(yīng)用使得人們?cè)桨l(fā)關(guān)注其反向恢復(fù)能力。為了避免SiC MOSFET固有的雙極退化效應(yīng)影響器件的電學(xué)特性,同時(shí)提升器件的反向恢復(fù)能力,在實(shí)際應(yīng)用中通常給SiC MOSFET反并聯(lián)一個(gè)肖特基二極管,而在SiC MOSFET元胞內(nèi)集成肖特基二極管更是能進(jìn)一步解決由此帶來(lái)的寄生電感和封裝成本等問(wèn)題。本文針對(duì)這一目的,提出了兩種集成肖特基二極管的SiC MOSFET,并通過(guò)軟件仿真對(duì)其工作機(jī)理和電學(xué)特性進(jìn)行研究。1.提出一種集成肖特基二極管的槽柵SiC MOSFET器件（Trench MOSFET with SBD,S-TMOS）,該結(jié)構(gòu)的特征在于槽柵側(cè)壁的P型屏蔽層和元胞表面的肖特基接觸。當(dāng)器件處于耐壓狀態(tài)時(shí),槽柵側(cè)壁的P型屏蔽層與N型外延層相互耗盡,一方面可以有效保護(hù)肖特基結(jié)不受高電場(chǎng)... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 SiC MOSFET的發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.3 集成肖特基二極管的SiC MOSFET
    1.4 本文的工作和安排
第二章 SiC MOSFET的工作原理
    2.1 SiC MOSFET的靜態(tài)特性
        2.1.1 正向?qū)ㄌ匦?br>        2.1.2 阻斷特性
        2.1.3 體二極管特性
    2.2 SiC MOSFET的動(dòng)態(tài)特性
        2.2.1 寄生電容與柵電荷
        2.2.2 開(kāi)關(guān)過(guò)程
    2.3 SiC MOSFET體二極管的反向恢復(fù)特性
    2.4 本章小結(jié)
第三章 集成肖特基二極管的槽柵SiC MOSFET
    3.1 器件結(jié)構(gòu)與工作機(jī)理
    3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)與仿真
        3.2.1 外延層對(duì)器件性能的影響
        3.2.2 槽柵對(duì)器件性能的影響
        3.2.3 P型保護(hù)層對(duì)器件性能的影響
    3.3 S-TMOS的反向恢復(fù)特性研究
        3.3.1 S-TMOS的反向恢復(fù)過(guò)程
        3.3.2 各參數(shù)對(duì)反向恢復(fù)特性的影響
    3.4 新結(jié)構(gòu)與常規(guī)MOSFET的性能對(duì)比
    3.5 工藝流程設(shè)計(jì)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 集成肖特基二極管的分裂柵雙槽SiC MOSFET
    4.1 器件結(jié)構(gòu)與工作機(jī)理
    4.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)與仿真
        4.2.1 槽間距離對(duì)器件性能的影響
        4.2.2 源極槽P型注入?yún)^(qū)對(duì)器件性能的影響
    4.3 電容與開(kāi)關(guān)特性
    4.4 反向恢復(fù)特性
    4.5 工藝流程設(shè)計(jì)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]SiC功率器件在軌道交通行業(yè)中的應(yīng)用[J]. 趙炫,蔣棟,劉自程,馬穎濤,王江峰.  機(jī)車電傳動(dòng). 2020(01)
[2]淺談電力電子器件的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 張嵐,程威.  科技風(fēng). 2017(16)
[3]電力電子器件及其應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 錢照明,張軍明,盛況.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(29)

碩士論文
[1]節(jié)能減排環(huán)境下電能替代其他能源評(píng)價(jià)方法研究[D]. 尹航.華北電力大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3190232