开管镓扩散技术改善快速晶闸管通态特性

对提高快速晶闸管发射区ne与基区Pb杂质浓度比值Ne／Nb，降低器件通态压降进行了理论分析；叙述了开管Ga扩散技术的特点，并与闭管Ga扩散和B－A1双质P到扩散方式进行了比较。实验证明，用开管Ga扩散工艺制造快速晶闸管，可明显改善器件的通态伏安特性。     

采用镓铝双质掺杂制造快速晶闸管

介绍了采用镓铝双质掺杂制造快速晶闸管的设计要点和关键工艺。根据器件的特性要求,优化设计了基区结构参数和门极-阴极图形,采用了高级交叉指状辅助门极结构,合理确定了短路发射极的尺寸及分布形式。采用固态源闭管式扩散工艺,镓铝双质掺杂一次连续完成,扩散参数具有良好的均匀性和重复性,获得了较理想的杂质浓度分布,并采用12 MeV电子辐照技术控制少子寿命。研究了镓铝双质掺杂对快速晶闸管参数的影响,分析和讨论了器件特性得到改善的原理。研究结果表明,采用该掺杂技术制造的快速晶闸管,电气参数的一致性明显提高,综合性能明显改善,具有良好的阻断特性、门极特性和动态特性。     

双向晶闸管通态电压特性曲线分析

根据实验数据给出了双向晶闸管的通态电压特性曲线。通过对特性曲线的分析,认为用铬－镍－银阻挡层烧结新的工艺可大 向晶闸管的双向通态特性。     

Ga阶梯分布改善快速晶闸管耐压特性

利用开管扩Ｇａ系统，分段控制掺杂量，使杂质Ｇａ在硅中形成阶梯形分布，用于快速晶曾管的研制，理论分析与测试结果表明，器件阻断耐压值比原高分布提高２００Ｖ左右，且通态特性和动态特性保持优良。实验证明，Ｇａ的阶梯分布是的晶闸管后条新途径。     

开管铝镓扩散的掺杂机制

针对铝乳胶源涂布与气相镓相结合的开管受主双质扩散技术，本文就其掺杂机制进行了分析讨论。     

双束质子辐照降低快速晶闸管通态压降的研究

在分析晶闸管通态压降产生的机理的基础上, 从协调开关时间与通态压降关系入手提出了采用双束质子辐照晶闸管。对ＫＫ２００Ａ 半成品晶闸管进行能量３．５ＭｅＶ 和５．０ＭｅＶ 注量为２．５×１０１１ｐ／ｃｍ ２ 的单束质子辐照晶闸管所得的晶闸管的电学参数与先用５．０ＭｅＶ 后用３．５ＭｅＶ 能量注量都为２．５×１０１１ｐ／ｃｍ ２ 的双束质子辐照的晶闸管所得的电学参数进行了对比, 发现双束质子辐照不仅能有效地缩短晶闸管的开关时间, 而且在降低快速晶闸管的通态压降方面比单束质子辐照的晶闸管优越     

新型低损耗快速薄发现极晶闸管关断时间和通态压降的分析

本文利用非对称ｐｉｎ二极管模型，对新型多晶硅接触薄发现极晶闸管关断时间和通态压降之间的折衷关系进行了较了详细的理论分析和实验研究，并与常规结构进行了比较，数值计算和实验结果表明，在合适的薄发射区厚度和杂质总量下，不但关断时间较常规结构缩短约１．５倍的因子，而且通态压降也低于常规结构；更有意义的是，当ｎＢ基区少子寿命减小到合适值时，关断时间进一步缩短到常晶闸管的１／２．５－１／３，而通态特性没有恶化     

新型低损耗快速薄发射极晶闸管关断时间和通态压降的分析

本文利用非对称ｐｉｎ二极管模型，对新型多晶硅接触薄发射极晶闸管关断时间和通态压降之间的折衷关系进行了较为详细的理论分析和实验研究，并与常规结构进行了比较，数值计算和实验结果表明，在合适的薄发射区厚度和杂质总量下，不但关断时间较常规结构缩短约１．５倍的因子，而且通态压降也低于常规结构；更有意义的是，当ｎＢ基区少子寿命减小到合适值时，关断时间进一步缩短到常晶闸管的１／２．５～１／３，而通态特性没有恶化。     

P型双质掺杂技术在快速晶闸管生产中的应用

高压快速晶闸管的Ｐ型双质掺杂新技术研究成功，经工艺论证和试用，该项成果具有可行性、先进性和实用性，为研究和制造快速晶闸管开辟了一条新工艺途径，本文阐述了工艺设计原理、掺杂机制、杂质浓度分布和试用结果。     

沟道电势分布对静电感应晶闸管瞬态特性的影响

本论文从理论和实验上研究了由几何参数与偏置电压决定的沟道电势分布对静电感应晶闸管(SITH)瞬态性能的影响。从理论上推导出了SITH势垒高度和I-V特性的数学表达式。论文深入研究了影响器件在阻断态和导通态瞬态性能的主要因素和机理。研究结果对SITH的设计、制造、性能优化和应用有一定的指导意义。     

基于Nakagawa极限理论的硅基IGBT通态特性研究

Nakagawa-limit是基于硅基极窄台面间距IGBT提出的理论假设,发射极区只有电子电流流过,空穴电流只对电导调制有贡献。分别引入载流子存储层和P-ring结构,通过数值模拟分析方法,研究了改进结构对通态压降的降低情况;引入虚拟元胞结构,更进一步降低通态压降。模拟结果表明,4.5kV器件通态比电阻在电流密度为500A/cm~2时可降低至27.2mΩ·cm~2,介于传统SiIGBT和Nakagawa理论预测值的中间。     

低通态电压和快速开关10kV IGCT的设计和特性

本文介绍了应用于6kV-7．2kV中低压装簧中，具有低的通态电压和快速开关的10kV IGCT的设计、实验研究和特性。对进行优化设计的10kV IGCT，我们通过对可以体现器件整体性能的阻断、通态和开关能力的测试，证实了应用在像铁路电网和中压驱动等高低频率开关中的两种不同器件的特性。     

双束质子辐照降低快速晶闸管通枋压降的研究

在分析晶闸管通枋压降产生的机理的基础上,从协调开关时间与通态压降关系入手提出了采用双束质子辐照晶闸管。．对ＫＫ２００Ａ半成品晶闸管进行能量３．５ＭｅＶ和５．０ＭｅＶ注量为２．５×１０＾１１ｐ／ｃｍ＾２的单束质子辐照晶闸管所得的晶闸管的电学参数与先用５．０ＭｅＶ后用３．５ＭｅＶ能量注量都为２．５×１０＾１１ｐ／ｃｍ＾２的双束质子辐照的晶闸管所得的电学参数进行了对比,发现双束质子辐照不仅能有效地缩短晶     

表面型静电感应晶闸管负阻导通特性的研究

运用漂移-扩散模型,对表面型静电感应晶闸管的导通特性进行了数值模拟。分析表明,表面型静电感应晶闸管(SITH)具有与纵向结构SITH类似的负阻导通特性,而且表面型结构的各电极相对面积比纵向结构要小很多,阴极和栅极之间的电容更小,从而具有更快的开关速度和更高的灵敏度。对表面型SITH的电势分布、载流子分布以及阳极I-V特性进行了深入地计算和分析。显示数值模拟结果十分接近实际测量结果,模拟中也发现栅极的位置对栅极的控制性能的影响很大。     

静电感应晶闸管的负阻转折特性分析

描述了静电感应晶闸管(SITH)的优点、应用前景、结构特点及负阻转折特性.从SITH的作用机理出发,分别分析了导致负阻转折出现的几种重要的物理效应,如电导调制效应、空间电荷效应和复合效应以及载流子寿命的变化等,分析几种物理效应综合作用的过程.得到SITH的负阻转折属于高电平下空间电荷效应和复合效应共同限制的双注入问题,是几种重要物理效应共同作用的结果.     

SiGeC异质结功率二极管通态特性研究

研究了一种大功率低功耗p+(SiGeC)-n--n+异质结二极管结构,分析了Ge、C含量对器件正向通态特性的影响。结果表明:与常规的Si p-i-n二极管相比,在正向电流密度不超过1000 A/cm2情况下,p+(SiGeC)-n--n+二极管的正向压降有明显的降低。当电流密度为10 A/cm2时,Si p-i-n二极管的压降为0.655 V,而SiGeC异质结二极管的压降只有0.525 V,大大降低了器件的通态功耗。在相同正向电流密度的条件下,SiGeC异质结二极管在n-区存储的载流子比Si二极管的减少了1个数量级以上,这导致前者的关断时间远小于后者。     

低导通压降MOS控制晶闸管的研制

基于6英寸(1英寸≈2.54 cm)半导体工艺平台研制了一款低导通压降的MOS控制晶闸管(MCT)。通过对MCT正向阻断状态和导通状态的理论分析,阐述p基区结构参数影响正向阻断特性和导通特性的机理。采用Silvaco TCAD软件建立静态特性模型并进行p基区结构参数仿真设计,得到最优掺杂浓度和厚度。结合仿真结果指导工艺参数优化制备MCT芯片,并对封装后器件性能进行了测试。测试结果表明,优化后器件正向阻断电压超过1 600 V,脉冲峰值阳极电流为3 640 A,导通压降在满足2.0 V设计值的基础上降低至1.7 V,正向阻断特性和导通特性均得到提高。     

晶闸管关断特性的验证解析

就像二极管、三极管是电子技术中最基本的器件一样,晶闸管是电力电子技术中最基本的器件。因此,掌握晶闸管的特性,是学习电力电子技术的基础。而且,晶闸管应用广泛,只有掌握其基本知识及特性,才能正确地利用它来制作或维修相关的电子设备。本文结合实验现象,验证、解析晶闸管的关断特性,以求学习者掌握相关知识,从而获得使用晶闸管的应用技能。同时,为电子爱好者在晶闸管应用于弱电,实现自动控制的实际使用方面提供实用的参考素材。     

缓冲层与透明阳极结构对GCT通态特性的影响

在建立GCT器件模型的基础上,研究了缓冲层与透明阳极结构对GCT性能影响。模拟结果表明,缓冲层与透明阳极各自区域中的总杂质量是决定GCT的通态压降的关键因素。通过协调各自区域的峰值掺杂浓度与厚度,可以合理地控制该区域的总杂质量,降低GCT的通态压降。此外,缓冲层和透明阳极相结合结构加速了器件关断过程中载流子的泄放,改善了GCT关断性能。这些结果对于进一步优化GCT器件设计与制造有着重要的参考价值。