本文通过将模拟设置校准到垂直无结多栅极晶体管实验数据,介绍了先进的 β -Ga 2 O 3 TCAD 模拟参数和方法。通过仔细校准,确定了几个重要的 β -Ga 2 O 3 器件物理特性。研究了补偿掺杂和掺杂剂不完全电离的影响。使用了可以捕捉温度效应的电子飞利浦统一载流子迁移率 (PhuMob) 模型。我们还表明,界面陷阱可能对非理想亚阈值斜率 (SS) 不起作用,短沟道效应是 SS 退化的主要原因。我们还讨论了无结 Ga 2 O 3 晶体管的击穿机制,并表明其受到关断状态下沟道穿通的限制。校准后的模型与实验的电容-电压 (CV) 和电流-电压 (IV) 很好地匹配,可用于预测新型 β -Ga 2 O 3 器件的电性能。 © 2020 作者。由 IOP Publishing Limited 代表电化学学会出版。这是一篇开放获取的文章,根据知识共享署名 4.0 许可条款发布(CC BY,http://creativecommons.org/licenses/ by/4.0/),允许在任何媒体中不受限制地重复使用作品,前提是对原始作品进行适当引用。[DOI:10.1149/ 2162-8777/ab7673]
关键词:Vertica FET、全通道、IGZO、3D Dram。DRAM 设备是大多数数字设备的重要组成部分,在云计算、边缘计算、物联网和人工智能的发展中发挥着至关重要的作用。目前,DRAM 扩展面临的挑战主要是由于存储电容减小和关断电流增加的不匹配。基于 IGZO 的场效应晶体管 (IGZO FET) 以其极低的 I OFF (<10 -22 A/µm) 而闻名,代表了减少 DRAM 单元泄漏的解决方案。基于 IGZO-FET 的 BEOL 兼容长保留 2T0C DRAM 单元的演示展示了一种非常有前途的方法来克服传统 1T1C DRAM 单元的不匹配挑战。我们展示了用于超高密度 DRAM 的垂直全通道 IGZO FET,具有 4F 2 位单元面积和超过 300 秒的长保留时间。并对垂直 CAA IGZO FET 的微缩能力和可靠性进行了研究和评估,工艺关键尺寸 (CD) 低至 50nm。32.8 μA/μm 的高驱动电流、92 mV/decade 的小亚阈值摆幅、良好的热可靠性和稳定性表明垂直 IGZO FET 是未来超高密度 3D DRAM/SoC 应用的有希望的候选者。
MAX3483E 系列器件 (MAX3483E/MAX3485E/ MAX3486E/MAX3488E/MAX3490E/MAX3491E) 是具有 ±15kV ESD 保护、+3.3V、低功耗收发器,适用于 RS-485 和 RS-422 通信。每个器件包含一个驱动器和一个接收器。MAX3483E 和 MAX3488E 具有斜率限制驱动器,可最大程度降低 EMI 并减少由电缆端接不当引起的反射,从而允许以高达 250kbps 的数据速率进行无错误数据传输。部分斜率限制的 MAX3486E 传输速率高达 2.5Mbps。MAX3485E、MAX3490E 和 MAX3491E 的传输速率高达 12Mbps。所有器件均具有增强的静电放电 (ESD) 保护功能。所有发射器输出和接收器输入均采用 IEC 1000-4-2 气隙放电保护 ±15kV,采用 IEC 1000-4-2 接触放电保护 ±8kV,采用人体模型保护 ±15kV。驱动器具有短路电流限制,并通过热关断电路防止过大的功率耗散,该电路将驱动器输出置于高阻抗状态。接收器输入具有故障安全功能,当两个输入都开路时,可保证逻辑高输出。MAX3488E、MAX3490E 和 MAX3491E 具有全双工通信功能,而 MAX3483E、MAX3485E 和 MAX3486E 则设计用于半双工通信。
• 宽输入电压工作范围:4.2 V 至 36 V • 宽电池电压工作范围:最高 36 V,支持多种化学成分: – 1 至 7 节锂离子电池充电曲线 – 1 至 9 节 LiFePO 4 充电曲线 • 带 NFET 驱动器的同步降压-升压充电控制器 – 可调节开关频率:200 kHz 至 600 kHz – 可选同步至外部时钟 – 集成环路补偿和软启动 – 可选栅极驱动器电源输入,可优化效率 • 自动最大功率点跟踪 (MPPT),适用于太阳能充电 • 支持 USB-PD 扩展功率范围 (EPR) 的双向转换器操作(反向模式) – 可调节输入电压 (VAC) 调节范围:3.3 V 至 36 V,步进为 20 mV – 可调节输入电流调节 (R AC_SNS ):400 mA 至 20 A,步进为 50 mA,使用 5 mΩ 电阻 • 高精度 – ±0.5% 充电电压调节 – ±3% 充电电流调节– ±3% 输入电流调节 • I 2 C 控制,可通过电阻可编程选项实现最佳系统性能 – 硬件可调输入和输出电流限制 • 集成 16 位 ADC,用于电压、电流和温度监控 • 高安全集成 – 可调输入过压和欠压保护 – 电池过压和过流保护 – 充电安全定时器 – 电池短路保护 – 热关断 • 状态输出 – 适配器当前状态 (PG) – 充电器工作状态(STAT1、STAT2) • 封装 – 36 引脚 5 mm × 6 mm QFN
CA-IS3062x 是电流隔离 CAN 收发器,内置隔离 DC-DC 转换器,无需在空间受限的隔离设计中使用单独的隔离电源。逻辑输入和输出缓冲器由二氧化硅 (SiO 2 ) 绝缘屏障隔开,可提供高达 5kV RMS (60s) 的电流隔离。隔离通过断开接地环路来改善通信,并在端口之间的接地电位差较大时降低噪声。CA-IS3062W/CA-IS3062VW 设备在逻辑侧采用单个 5V 电源供电。集成的 DC-DC 转换器为电缆侧产生 5V 工作电压。CA-IS3062VW 的单独逻辑电源输入允许逻辑输入和输出线路完全兼容 +2.7V 至 +5.5V 逻辑。这些设备不需要除旁路电容器以外的任何外部组件来实现隔离的 CAN 端口。该收发器的工作数据速率高达 1Mbps,并具有集成保护功能,可实现稳健的通信,包括电流限制、热关断以及 CAN 总线上的扩展 ±58V 故障保护(适用于需要过压保护的设备)。主要超时检测可防止由控制器错误或 TXD 输入故障引起的总线锁定。这些 CAN 接收器还包含 ±30V 的输入共模范围 (CMR),超过了 ISO 11898 规范的 -2V 至 +7V。CA-IS3062W/CA-IS3062VW 采用宽体 16 引脚 SOIC(W) 封装,可在 -40°C 至 +125°C 的温度范围内工作。
钢铁厂在开发和引进新工业技术方面一直发挥着主导作用。一些开创性的工艺创新现已进入实际实施阶段。其中包括世界“第一”,例如连铸带钢轧机,它将连铸机与热轧带钢工艺直接连接起来,以及连续热轧机,其中带钢被焊接在一起以形成无尽轧制工艺。正在积极开展小型轧机和在线带钢工艺 (ISP) 技术的研究,以缩小设备尺寸,以及 CALS 研究(在钢铁厂的背景下意味着以光速进行商业活动以及持续采购和生命周期支持),以降低工程和采购成本。电气产品负责在钢铁厂中执行监督、测量和控制功能,因此不仅在工厂运行中发挥着核心作用,而且在确保采用最新技术和提高产品质量方面也发挥着核心作用。三菱电机最近为钢铁厂推出的产品具有快速、高度兼容的控制系统和复杂功能的特点。灵敏而精确的传感器和先进的控制技术在完全自动化的过程中发挥着作用,其中监控和控制操作的集成电气、仪表和计算机 (EIC) 环境正在提高产品质量。K正在供应清洁、环保的电力来源,其功率因数为 1,高次谐波电流最小,并且交流主驱动系统基本无需维护,并且由于采用了门极可关断晶闸管 (GTO) 逆变器而提供高速响应。
隔离和 CAN 性能,可满足工业应用的需求。该系列的所有设备都具有逻辑输入和输出缓冲器,它们由提供电流隔离的硅氧化物 (SiO 2 ) 绝缘屏障隔开。隔离可打破接地环路并降低噪声,当端口之间的地电位差较大时。CA-IS3050C 和 CA-IS3052C 均采用宽体 SOIC8 和 SOIC16,但提供不同的引脚排列;此外,CA-IS3050C 提供 DUB8 封装。SOIC16-WB 是行业标准隔离 CAN 封装,而 SOIC8-WB 和 DUB8 是小得多的封装,由于集成了隔离和带保护功能的 CAN,因此除了减少元件外,还进一步减少了电路板空间。CA-IS3050CU 提供高达 3.75kV RMS (60s) 的电流隔离; CA-IS3050CG/W 和 CA-IS3052CG/W 提供高达 5kV RMS (60s) 的电流隔离。这些收发器的工作数据速率高达 5Mbps,并具有集成保护功能,可实现稳健的通信,包括电流限制、热关断以及 CAN 总线上的扩展 ±52V 故障保护(适用于需要过压保护的设备)。主要超时检测可防止由控制器错误或 TXD 输入故障引起的总线锁定。这些 CAN 接收器还包含 ±30V 的输入共模范围 (CMR),超过了 ISO 11898 规范的 -2V 至 +7V。所有设备均可在 -40°C 至 +125°C 的温度范围内工作。
• 符合 AEC-Q100 汽车应用标准 – 温度等级 1:–40°C 至 +125°C,TA • 符合功能安全标准 – 专为功能安全应用而开发 – 文档可帮助 ISO26262 系统设计达到 ASIL C • 高度集成的引爆管驱动器设计,针对汽车 EV 火药保险丝应用 – 电源、电流调节、诊断和安全功能的集成 – SPI 或基于硬件引脚的触发,提供灵活的接口选项和快速的触发反应 – 诊断功能,用于系统能量储存器电容器和引爆管健康监测 – 内置自检和诊断功能,用于电源、接口、驱动器和监视器 – 通过冗余电源、低侧和高侧驱动器以及二次监视逻辑实现可靠运行的架构 • 高达 28V(绝对最大值 40V)的工作电压 • 紧凑型 HVSSOP-28(DGQ)引线封装 • 两线负载接口,带有受保护的电流控制高端和受保护的二次低端开关 • 集成电荷泵,可将 MOSFET 压降降至最低• 4 线、可寻址、24 位 SPI,带 CRC 保护 – 允许多个设备在同一个 SPI 上运行 – 允许向多个设备广播命令。 • 可配置部署电流(1.2A,2ms;1.75A,0.5ms;最高 3.4A,0.5ms) • 可配置部署接口选项 – 带 PWM 或电平信号的 2 针 HW 触发器 – 带 CRC 的受保护 SPI 命令 • 全面的关断状态诊断 – 设备内置自检 – 驱动器输出和开关测试 – 接口测试 – 储能电容器测试 – 爆管电阻测试 • 可配置故障指示器 (nFAULT)
表 1.信号名称 ......................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..............7 表 2.容错设置 .........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。....................14 表3.关断模式和单次触发模式说明 ...。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.....14 表4.温度与数字输出的关系。..............。。。。。。。。。。。.15 表 5.命令/指针寄存器格式 .....................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。17 表 6.寄存器指针选择摘要 .........................................17 表 7.配置寄存器格式 ...。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。....................18 表 8.可编程分辨率配置 ..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18 表 9.温度寄存器格式 ......................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.19 表 10.T OS 和 T HYS 寄存器格式 ...................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..20 表 11.STTS75 串行总线从属设备地址 ..................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。21 表 12.绝对最大额定值 ....................。。。。。。。。。。。。。..............29 表 13.工作和交流测量条件。........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...30 表 14.直流和交流特性 ................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。......31 表 15.交流特性。............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。................32 表 16.SO8 – 8 引脚塑封小外形 (4.90 mm x 3.90 mm) 封装机械数据 .....34 表 17.MSOP8 (TSSOP8) – 8 引脚、薄型小外形 (3 mm x 3 mm) 封装机械数据 ..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...... div>35 表 18.SO8 和 MSOP8 (TSSOP8) 封装的载带尺寸 ...。 。 。 。 。 。 。 。 . . . . . . . 36 表 19. 12 毫米载带的卷轴尺寸 - SO8 和 MSOP8 (TSSOP8) 封装。 . . . . . . 37 表 20 。 订购信息方案 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 . . . . . . div> . . . . . . . 38 表 21. 文档修订历史 . . . . . . . . . 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。。。。。。。。.......36 表 19.12 毫米载带的卷轴尺寸 - SO8 和 MSOP8 (TSSOP8) 封装。......37 表 20 。订购信息方案 。。。。。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 . . . . . . div> . . . . . . . 38 表 21. 文档修订历史 . . . . . . . . . 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...... div>.......38 表 21.文档修订历史 .........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。40
夹片键合 CCPAK-1212:设计下一代 GaN 产品 Serge Karboyan、Ding Yandoc、Barr Licup、Manikant、Sara Martin Horcajo、Stefano Dalcanale、John Denman、Zainul Fiteri、Hagop Tawidian、Manfred Rowe、Sven Zastrau、Adam Brown 和 Bas Verheijen Nexperia,Bramhall Moor Ln,斯托克波特,大曼彻斯特,英国 关键词:GaN、AlGaN、CCPAK1212、夹片键合、封装、产品可靠性。 引言 Nexperia 的商业化 GaN 基功率晶体管在功率器件市场表现出巨大优势,在 650 V 时提供低导通电阻。为了在不同应用(如车载充电器、DC-DC 转换器、牵引逆变器)[1、2] 中实现这种出色性能,Nexperia 推出了一种新型夹片键合封装 HEMT,在高工作电压下具有低关断态漏电。虽然这是 GaN 行业中第一个推出完全夹片键合解决方案而不需要任何引线键合连接的解决方案,但该解决方案的电感比引线封装低 5 倍(2.37 nH 对比近 14 nH),并且封装电阻超低,热阻小于 0.5 K/W [3]。要保持这种性能,需要高水平的器件工程设计,包括 HEMT 设计、MOSFET 设计以及紧凑型 CCPAK 中的共源共栅配置,从而形成具有行业领先性能的创新封装。夹片键合配置用于优化热性能和电气性能,简化的共源共栅可避免使用栅极驱动器。结果与讨论图 1 显示了共源共栅配置中的无引线键合 GaN HEMT 和 Si MOSFET。这些器件位于