新型高K功率器件中高K的研究

发布时间：2021-03-12 13:38

　　功率半导体器件是电力电子技术的核心,在电力能源输送应用的过程中,发挥着极其重要且无可替代的作用。发展功率半导体器件,不仅是人类工业发展的强烈需求,也是当今社会提倡节能减排、环境保护的必然选择。在功率器件的耐压区技术中,有一种由陈星弼教授发明的利用高介电常数（高K）介质的耐高压结构。该结构可利用高K介质对漂移区电场分布进行优化,从而获得极低的比导通电阻。同时,该结构还避免了超结耐压层中对电荷平衡的苛刻要求,因此不管在横向还是纵向的功率器件中都具有非常大的应用潜力。然而,目前对使用该结构的新型高K功率器件的相关研究,大多还停留在理论设计和仿真阶段,一直缺少足够的实验数据来支撑。实际上,新型高K功率器件的设计理论对介质材料的铁电性、工艺流程、介电常数、材料尺寸、图形化技术都提出了比较特殊的要求。围绕以上这些问题,作者开展了一系列关于新型高K功率器件的研究工作,涉及到高K的来源、高K的影响以及高K的应用。本论文的创新工作如下:1.本文研究指出,在利用高K耐压层设计的纵向功率场效应晶体管（HK-VDMOS）中,高K介质的铁电性会导致器件的导通性能出现退化。根据铁电材料的电滞回线极化特征,器件由关... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：113 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

主要的功率半导体器件类型[14-16]

功率半导体器件的应用功率和频率范围[10,29]

IGBT全球总市场金额以及细分领域市场占比[35,36]

【参考文献】：
期刊论文
[1]覆有BST膜的半导体功率器件结终端研究[J]. 葛微微,张国俊,钟志亲,王姝娅,戴丽萍.  电子元件与材料. 2012(12)
[2]碳化硅电力电子器件在电力系统的应用展望[J]. 盛况,郭清,张军明,钱照明.  中国电机工程学报. 2012(30)
[3]轨道电力牵引中高效友好的电能利用[J]. 冯江华,张志学.  机车电传动. 2012(05)
[4]SOI材料的发展历史、应用现状与发展新趋势（上）[J]. 陈猛,王一波.  中国集成电路. 2007(07)
[5]电力系统中的三项前沿课题——柔性输电技术,智能控制,基于 GPS 的动态安全分析与监测系统[J]. 韩英铎,王仲鸿,林孔兴,杨永康,黄其励,蒋建民.  清华大学学报(自然科学版). 1997(07)
[6]p-n+结有场板时表面电场分布的简单表示式[J]. 陈星弼.  电子学报. 1986(01)

博士论文
[1]智能功率集成电路中功率半导体器件的研究[D]. 程骏骥.电子科技大学 2013
[2]新型半桥功率集成电路的研究[D]. 孔谋夫.电子科技大学 2013



本文编号：3078396