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钛基体孔径对Ti/硼掺杂金刚石电极结构与电容性能的影响
摘要： 本研究旨在探究钛（Ti）基底孔径对硼掺杂金刚石（BDD）电极电容性能的影响。采用热丝化学气相沉积法（HFCVD）在五种不同孔径（2.5、5.0、20.0、30.0、50.0毫米）的钛基底上制备了BDD薄膜。研究发现基底孔径会导致Ti/BDD电极表面结构和电容性能产生显著差异，其中30.0毫米孔径能获得最佳表面结构与电容性能。相比其他电极，Ti30.0/BDD电极具有更高的sp2-C键含量、含硼掺杂原子的sp3-C键、更紧密交错的晶粒结构及更大的比表面积。该电极测得最大电容值为53.3 mF·cm?2，最小电荷转移阻抗Rct为4.8 Ω；而Ti50/BDD电极电容值最低（1.07 mF·cm?2），Ti20.0/BDD电极阻抗值最高（290 Ω）。此外，Ti30/BDD电极在2070次循环后仍保持89.3%的优异电容稳定性。本文提出了孔径影响Ti/BDD电极电容性能的作用机制并展开讨论。
关键词： 电容特性、多孔钛基底、掺硼金刚石、表面结构
更新于2025-09-23 15:21:01
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[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（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） - 衬底偏压对E模GaN-on-Si HEMT导通损耗的影响
摘要： 先前研究发现，在软开关、MHz频率功率转换器中使用的硅基氮化镓（GaN-on-Si）高电子迁移率晶体管（HEMTs）存在较大的输出电容损耗（COSS）。本文通过源极与硅衬底间的背栅偏压，研究了商用GaN HEMTs的电容特性。小信号电容显著降低——650V HEMT最高降低2倍，100V HEMT最高降低4倍——表明漏极-衬底电容是总输出电容的重要组成部分。这部分电容似乎导致了时间常数达秒量级的陷阱-去陷阱效应。我们通过在Sawyer-Tower电路中测试施加负衬底偏压的100V GaN HEMT进行验证，发现相比衬底短路状态，COSS损耗最高可降低30%。
关键词： 索耶-塔电路、COSS损耗、电容特性、氮化镓-on-硅高电子迁移率晶体管、衬底偏压
更新于2025-09-04 15:30:14