Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Một loại UMOSFET siêu giao diện 4H-SiC mới với diode dị hướng nhằm cải thiện đặc tính phục hồi ngược và giảm tổn thất chuyển mạch
Tóm tắt
Trong bài báo này, một loại transistor hiệu ứng trường kim loại-oxit (UMOSFET) cấu trúc chữ U bằng carbide silic (SiC) mới với một diode dị hướng tích hợp (HJD) được đề xuất và nghiên cứu thông qua các mô phỏng số. HJD tích hợp cải tiến đáng kể đặc tính diode thân và giảm tổn thất chuyển mạch mà không làm suy giảm các đặc tính tĩnh của thiết bị. Trong cấu trúc này, một vùng chắn p+ giữa vùng p-poly và cột p bảo vệ không chỉ oxit cổng dưới mà còn cả vùng p-poly khỏi các trường điện mạnh. So với các UMOSFET SJ thông thường, cấu trúc đề xuất giảm dòng hồi ngược đỉnh (IRR) theo hệ số 2.58 và điện tích phục hồi ngược (QRR) theo hệ số 4.94. Hơn nữa, tổng tổn thất năng lượng chuyển mạch giảm đi 50.2%.
Từ khóa
#UMOSFET #SiC #diode dị hướng #phục hồi ngược #tổn thất chuyển mạchTài liệu tham khảo
R. Huang, Y. Tao, S. Bai, G. Chen, L. Wang, A. Liu, N. Wei, Y. Li, and Z. Zhao, Semiconductors 36, 094002 (2015).
F. Udrea, G. Deboy, and T. Fujihira, IEEE Trans. Electron. Dev. 64, 713 (2017).
S. Bontemps, A. Basler, and P.-L. Doumergue, in Proceedings of the International Exhibition and Conference for Power Electronics, Intelligent Motion, Renewable Energy and Energy Management (PCIM), Nuremberg, Germany,2015.
Y. Ren, M. Xu, J. Zhou, and F. C. Lee, IEEE Trans. Power Electron. 21, 310 (2006).
M. Schmitt, H. J. Schulze, A. Schlögl, A. Vossebürger, A. Willmeroth, G. Deboy, and G. Wachutka, in Proceedings of the International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPSD), Santa Fe,2002, p. 4.
Y. Kobayashi, H. Ishimori, A. Kinoshita, T. Kojima, M. Takei, H. Kimura, and S. Harada, J. Appl. Phys. 56, 4 (2017).
H. Tanaka, T. Hayashi, Y. Shimoida, S. Yamagami, S. Tanimoto, and M. Hoshi, in Proceedings of the International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPDS), Santa Barbara, USA,2005.
T. Dai, Chun Wa Chan, Xc Deng, Huaping Jiang, P. M. Gammon, M. R. Jennings, and P. A. Mawby, Electron. Lett. 54, 167 (2017).
M. Pavlovsky, G. Guidi, and A. Kawamura, IEEJ J. Ind. Appl. 2, 183 (2013).
TCAD Sentaurus Device Manual (Synopsys, Inc., Mountain View, CA, 2016).
R. K. Williams, M. N. Darwish, R. A. Blanchard, R. Siemieniec, P. Rutter, and Y. Kawaguchi, IEEE Trans. Electron. Dev. 64, 674 (2017).
Z. Lin, S. Hu, Q. Yuan, X. Zhou, and F. Tang, IEEE Electron Dev. Lett. 38, 1059 (2017).
M. Zhang, J. Wei, X. Zhou, H. Jiang, B. Li, and K. J. Chen, IEEE Electron Dev. Lett. 40, 79 (2019).
J. Wei, M. Zhang, H. Jiang, H. Wang, and K. J. Chen, IEEE Trans. Electron Dev. 64, 2592 (2017).
H. Kang and F. Udera, in Proceedings of the International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs—ISPSD, Shanghai, China,2019.
K. Tian, A. Hallén, J. Qi, S. Ma, X. Fei, A. Zhang, and W. Liu, IEEE Trans. Electron Dev. 66, 2307 (2019).