非对称型IGBT的低温特性研究

研究表明，半导体材料在低温环境下性能可以得到很大改善．功率MOSFET低温下的优异特性已被深入揭示．本文研究了NPT型IGBT在77～300K之间的特性，实验表明，低温下NPT型IGBT的通态压降。开关损耗都有明显下降，关断拖尾现象也得到明显改善。而门槛电压略有上升．在此基础上。分析了其低温特性的物理机制以及在超导领域的潜在应用．     

低温功率器件驱动电路实验研究

低温电力电子技术的发展日益得到重视,主要是由于功率器件(如功率MOSFET和IGBT等)在低温下表现出更好的性能,如更低的通态阻抗,更高的开关频率等.为了实验测试和充分利用功率器件在低温下的这些性能,急需寻找或设计可以在低温下稳定可靠工作的功率器件驱动电路.我们在对目前商业化的驱动芯片进行分析的基础上,从中挑选了三种在低温下进行实验,对其输出波形随温度的变化进行研究,首次发现了可以在-196℃(77K)稳定工作的驱动芯片,其驱动性能基本能够满足低温下驱动功率器件的要求,为功率器件低温特性测试及低温功率变换电路的设计奠定了坚实的基础.     

薄膜厚度对La0.67Ca0.33MnO3/Nb-SrTiO3异质结整流特性及磁阻的影响

利用脉冲激光沉积的方法,在Nb-1wt%:SrTiO3基片上分别生长了5 nm和50 nm的La0.67Ca0.33MnO3薄膜得到异质结.对该异质结电流-电压特性和磁阻的研究表明,50 nm厚的样品表现出良好的整流特性并且在外加1 T磁场的情况下无明显变化,而5nm厚的样品在低温下,整流特性发生变化,并且外加1 T磁场对其整流特性有明显影响,显示负的磁阻.通过考虑p～n结耗尽层的厚度,对观察到的实验现象进行了解释.     

CMOS电路低温特性及其仿真

本文采用0.25微米工艺制备了CMOS器件和电路,通过对300K、77K和4K温度下器件和电路特性的测量,研究了工作温度降低对CMOS电路特性的影响.通过讨论MOSFET器件和互连线主要特性参数随温度的变化情况,修改了常温CMOS BSIM3模型以及互连线参数,建立了77K、4K温度下的低温电路仿真模型.利用上述新建立的低温电路仿真模型对CMOS电路进行仿真,并将仿真结果与实际测量结果比较,获得了比较一致的结果.研究表明在4K温度下CMOS电路的工作性能大约有50%到60%的改善.     

拓扑材料BaMnSb2的红外光谱学研究

对于新型拓扑材料BaMnSb₂,研究了从7 K到常温下温度依赖的宽频红外光谱特性.随着温度的降低,绝对反射谱中等离子体极小值有着明显的蓝移,表明载流子浓度存在随温度变化的行为.在光电导谱的实部中存在两段随着频率线性增加的响应,它们的线性外延不经过原点,表明BaMnSb₂的费米能级附近有打开能隙的Dirac型色散.此外,在低温下还发现了一段不随频率变化的光电导,且无法用传统的Drude-Lorentz模型拟合.因此本文引入了一个恒定的光电导分量,得到了满意的拟合结果.通过计算和分析,我们认为恒定光电导分量可能来自于拓扑材料BaMnSb₂的表面态响应.     

"Ω"形微槽热管传热性能的实验研究

本文对一定型"Ω"形轴向槽道热管传热性能进行了实验研究,着重分析了该型热管在水平工况下的轴向温度分布、当量导热系数和总热阻、蒸发/凝结传热系数和最大传热能力.研究表明,该型热管元件具有良好的等温特性和导热性能,可实现高热流、长距离、低温差的热量传输;热管的最大传热能力受其工作温度影响较大,在工作温度较低时具有良好的传热能力,但在高温工况下,传热能力受到削弱.     

开关电源中IGBT模块散热分析北大核心CSCD

基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的实际结构,建立了开关电源IGBT模块有限元等效热分析模型和双热阻模型。在开关电源实际工作情况下进行温度测量实验,结合实际运行时的电压电流曲线,给出模块的总损耗。仿真拟合出热特性主要参数瞬态热阻,与厂商数据手册提供的实测热阻曲线进行对比,两者曲线基本一致,验证了有限元热分析等效模型合理。分别将有限元等效模型与双热阻模型进行稳态热仿真,与实验对比分析,得到实际工况下IGBT模块温度场分布及芯片结温。分析双热阻模型的优缺点,并提出了改进方案。     

MOVPE低温生长的n型GaN电学特性研究

系统研究了采用金属有机物化学气相外延方法在740℃和900℃条件下生长的n型GaN的电学特性. 电化学电容-电压测试表明,在低温条件下采用三乙基镓作为Ga源生长有利于降低非故意掺杂n型GaN的背景杂质浓度. 另外,对重掺Si的n型GaN的霍耳效应测试表明,随着Si掺杂浓度增大,电子浓度相应线性增大,表现出杂质带导电特性,而迁移率则相应减小. 同时,原子力显微镜测试和X射线衍射测试均表明生长温度和掺杂浓度对外延材料的表面形貌和晶体质量有影响,特别是在高掺杂浓度的情况下,样品的表面形貌恶化更严重. 在所研究的 关键词： n型GaN 电子浓度 迁移率     

三组元超导复合线绕磁体的快速励磁特性

采用强迫励磁和在额定电流下突然合闸两种励磁方式,研究了国产Nb-Ti-Cu-Cu-Ni三组元超导复合线绕磁体的快速励磁特性.得到了在临界电流不发生明显退化时的最大励磁速率.提出了改善材料稳定性的建议.     

温度对CdS纳米颗粒形状和光致发光特性的影响

采用反胶束法,在常温和低温下(接近零度)合成了硅土包裹的CdS纳米颗粒.高分辨电镜表明常温下合成的颗粒呈现直径小于5 nm的球形,而在低温下出现了短棒形和长达微米量级的线形.通过对实验过程的分析表明:不仅合成CdS纳米颗粒溶液的浓度,而且温度对CdS纳米颗粒的形状产生了重要的影响.进一步研究了CdS纳米颗粒的光致发光特性.