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oe1(光电查) - 科学论文

14 条数据
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  • 氧化镓 || 功率MOSFET和二极管

    摘要： 基于氧化镓的晶体管和二极管具有使其成为大功率器件理想候选材料的基本电子特性。其中许多特性直接源自Ga?O?的宽禁带（Eg=4.85电子伏特），包括极高的击穿电场强度（约8兆伏/厘米）。这一高击穿电场使得氧化镓基器件能在高漏极电压（V击穿?100伏）下工作，同时保持大动态范围。此外，Ga?O?的宽禁带允许器件在高温（>300°C）下运行而不退化。氧化镓还具有高电子饱和漂移速度（vsat=2×10?厘米/秒），这对其高电流密度（Imax=qnvsat，其中q=1.6×10?1?库仑，n=电荷密度，vs=电子饱和漂移速度）有部分贡献。尽管氧化镓的热导率相对较低，但高质量本征氧化镓衬底的快速发展降低了整体生产成本，并避免了困扰氮化镓和碳化硅器件的诸多缺陷问题。预计氧化镓基器件将与中功率硅基器件以及高功率氮化镓和碳化硅基电子器件形成竞争。

    关键词： 氧化镓，高电击穿场强，高饱和电子漂移速度，高功率器件，宽禁带

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 汽车应用中大功率宽禁带半导体电子与光子器件的热管理与特性表征

    摘要： 基于氮化镓的高功率宽禁带半导体电子器件与光子器件因其高能量转换效率、强健耐用性及优异的瞬态性能，被视为替代汽车应用传统器件的理想选择。然而器件有源区产生的显著热量会损害其性能与可靠性，因此热管理对氮化镓高功率电子与光子器件的发展至关重要。本文系统综述了产学研界针对氮化镓横向功率/射频晶体管及发光二极管（LED）的热管理策略研究，内容分为三部分：（1）用于研究氮化镓电子与光子器件的热测量技术调研，包括红外热成像、拉曼测温及热反射热成像；（2）氮化镓功率电子器件的实用热管理方案；（3）汽车照明用氮化镓LED的封装技术与冷却系统。

    关键词： 半导体、拉曼测温法、红外热成像、大功率、汽车应用、发光二极管、热反射热成像、氮化镓、热管理、宽禁带

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • [2018年IEEE第六届宽禁带功率器件与应用研讨会(WiPDA) - 美国佐治亚州亚特兰大市(2018.10.31-2018.11.2)] 2018年IEEE第六届宽禁带功率器件与应用研讨会(WiPDA) - 软开关应用中高压E模式GaN HEMT的损耗特性与分析

    摘要： 近年来，宽禁带（WBG）器件因其相较于硅材料的卓越性能，在电力电子领域的应用呈现急剧增长态势。虽然氮化镓（GaN）器件能提供优异的效率和功率密度参数，但高频运行会限制这些优势的发挥。这为基于高频软开关拓扑的实现留下了发展空间——当其与GaN结合时，既能缩小变换器体积又可同步提升效率。在此独特组合中，精确设计并分析变换器整体损耗至关重要。典型变换器设计流程始于详细的损耗估算分析，其中半导体损耗占据主要部分。传统解析法估算软开关半导体损耗的精度不足，因其主要依赖瞬时电路条件。对于软开关拓扑而言，需要监测瞬时开关电压和电流才能准确测定开关损耗，这将形成更真实的半导体损耗评估，进而有助于优化变换器设计与分析。因此，本文研究并验证了采用增强型（E-mode）GaN器件在常规拓扑中实现软开关条件下的损耗特性分析与表征。

    关键词： E模式、宽禁带、硬开关、高电子迁移率晶体管、双脉冲测试、软开关、氮化镓

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • [2018年IEEE第六届宽禁带功率器件与应用研讨会(WiPDA) - 美国佐治亚州亚特兰大市(2018.10.31-2018.11.2)] 2018年IEEE第六届宽禁带功率器件与应用研讨会(WiPDA) - 面向宽禁带器件的电压边沿速率限制软开关逆变器

    摘要： 宽带隙（WBG）开关可实现数纳秒级的开关速度。然而更快的开关速度会产生更大的逆变器输出dv/dt。在各类应用中（尤其是电机驱动系统），人们已观察到由大dv/dt引发的多种不良效应，包括因串扰导致的WBG开关误开通、电机端子瞬态过电压、电磁干扰以及微电弧造成的电机轴承故障。限制逆变器峰值dv/dt的常用方法是在电路中插入dv/dt滤波器，但该滤波器会额外增加功率损耗并增大散热器体积/重量。软开关电路虽能降低逆变器dv/dt和开关损耗，但利用软开关精确控制dv/dt的方法尚未得到充分研究。本文提出一种名为辅助谐振软边沿极（ARSEP）的新型软开关电路，该电路改进了现有软开关方案，可通过电路参数设计实现dv/dt的精准控制。基于SiC MOSFET的ARSEP逆变器样机经过设计、仿真、制作与测试，验证了其性能优势：与传统带dv/dt滤波器的硬开关逆变器相比，ARSEP逆变器显著降低了总功率损耗、电感体积及重量。

    关键词： 碳化硅MOSFET、软开关电路、辅助谐振软边沿极（ARSEP）、逆变器输出dv/dt、宽禁带（WBG）开关

    更新于2025-09-04 15:30:14