关于重复性雪崩曲线的注释,图 14、15:(有关更多信息,请参阅 www.irf.com 上的 AN-1005)1.雪崩故障假设:纯粹的热现象和故障发生在远超过 T jmax 的温度下。这已针对每种零件类型进行了验证。2.只要不超过 T jmax,就可以在雪崩中安全运行。3.以下公式基于图 17a、17b 中所示的电路和波形。4.P D (ave) = 每个雪崩脉冲的平均功率耗散。5.BV = 额定击穿电压(1.3 倍因数表示雪崩期间电压增加)。6.I av = 允许的雪崩电流。7.∆ T = 允许的结温升高,不得超过 T jmax(在图 14、15 中假设为 25°C)。t av = 雪崩平均时间。D = 雪崩占空比 = t av ·f Z thJC (D, t av ) = 瞬态热阻,见图 11) P D (ave) = 1/2 ( 1.3·BV·I av ) = � � T/ Z thJC I av = 2 � T/ [1.3·BV·Z th ] E AS (AR) = P D (ave) ·t AV
摘要:ATLAS 和 CMS 实验预测高亮度大型强子对撞机(HL-LHC)最内层像素探测器的辐射注量高达 1 × 10 16 1 MeV n eq /cm 2。辐射剂量的增加将导致探测器性能下降,例如漏电流和完全耗尽电压增加,信号和电荷收集效率降低,这意味着有必要开发用于甚高亮度对撞机的抗辐射半导体器件。在我们前期对超快三维沟槽电极硅探测器的研究中,通过模拟不同最小电离粒子(MIP)撞击位置下的感应瞬态电流,验证了从 30 ps 到 140 ps 的超快响应时间。本工作将利用专业软件有限元技术计算机辅助设计(TCAD)软件框架,模拟计算探测器在不同辐射剂量下的全耗尽电压、击穿电压、漏电流、电容、加权场和MIP感应瞬态电流(信号)。通过分析模拟结果,可以预测探测器在重辐射环境下的性能。像素探测器的制作将在中国科学院微电子研究所的CMOS工艺平台上进行,采用超纯高电阻率(高达10 4 ohm·cm)硅材料。
碳化硅 (SiC) MOSFET 凭借卓越的效率、可靠性和紧凑性,正在改变医疗设备的设计和功能。与标准的硅基功率器件不同,SiC MOSFET 具有增强的电气和热性能,包括更高的击穿电压、更低的开关损耗和更好的导热性。在医疗保健应用中,操作的准确性、能效和可靠性至关重要,这些特性非常重要。SiC MOSFET 可在 CT 和 MRI 扫描仪等医疗成像系统中提供更高的功率密度和更快的开关速度,从而提高图像质量并减小系统尺寸。可穿戴和便携式医疗设备的出色效率有助于缩小尺寸并延长电池寿命。此外,SiC MOSFET 可确保重症监护环境中的可靠性,从而提高手术器械、诊断器械和生命支持系统的效率。本文将讨论 SiC MOSFET 在改进医疗保健技术方面的重要性,以及它们与医疗保健相关的主要特性、现场应用及其对医疗保健系统的好处。随着医疗保健行业逐步采用复杂且能源密集型的技术,SiC MOSFET 有可能成为先进医疗电子产品的重要组成部分,从而推动临床和便携式护理解决方案的发展。
重复雪崩曲线说明,图 14、15:(有关更多信息,请参见 www.irf.com 上的 AN-1005)1. 雪崩故障假设:纯粹的热现象,故障发生在远超过 T jmax 的温度下。这适用于每种零件类型。2. 只要不超过 T jmax,就可以在雪崩中安全运行。3. 以下公式基于图 17a、17b 所示的电路和波形。4. PD (ave) = 每个雪崩脉冲的平均功率耗散。5. BV = 额定击穿电压(1.3 倍因子考虑雪崩期间的电压增加)。6. I av = 允许的雪崩电流。7. ∆ T = 允许的结温上升,不得超过 T jmax(在图 14、15 中假设为 25°C)。 t av = 雪崩平均时间。D = 雪崩占空比 = t av ·f Z thJC (D, t av ) = 瞬态热阻,见图 11) PD (ave) = 1/2 ( 1.3·BV·I av ) = T/ Z thJC I av = 2 T/ [1.3·BV·Z th ] E AS (AR) = PD (ave) ·t av
碳化硅(SIC)MOSFET通过提供出色的效率,可靠性和紧凑性来改变医疗设备的设计和功能。尽管基于标准的硅电源设备,SIC MOSFET可提供增强的电气和热性能,包括更高的击穿电压,较低的开关损耗以及改善的导热率。在医疗保健应用中,准确性,能源效率和操作的可靠性至关重要,这些特征是极为重要的SIC MOSFET,可以提高功率密度,并提高医学成像系统(例如CT和MRI扫描仪)的开关速度,从而提高了图像质量和减少系统大小。可穿戴和便携式医疗设备的出色效率有助于缩小尺寸并延长电池寿命。此外,确保在重症监护环境中的可靠性,SIC MOSFET提高了手术,诊断工具和生命支持系统的仪器效率。在本文中介绍了SIC MOSFET在改善医疗保健技术方面的重要性,以及它们的主要特征,与医疗保健,现场的应用以及其与医疗保健系统的好处有关。SIC MOSFET有可能成为先进的医疗电子产品的基本要素,因为医疗保健行业逐渐融合了精致和能源密集型技术,因此可以在临床和便携式护理解决方案中发展。
关于重复雪崩曲线的注释,图 14、15:(有关更多信息,请参见 www.irf.com 上的 AN-1005)1. 雪崩故障假设:纯粹的热现象和故障发生在远超过 T jmax 的温度下。这针对每种零件类型均进行了验证。2. 只要不超过 T jmax,就可以在雪崩中安全运行。3. 以下公式基于图 17a、17b 所示的电路和波形。4. P D (ave) = 每个雪崩脉冲的平均功率耗散。5. BV = 额定击穿电压(1.3 倍因子考虑雪崩期间的电压增加)。6. I av = 允许的雪崩电流。7. ∆ T = 允许的结温上升,不得超过 T jmax(在图 14、15 中假设为 25°C)。 t av = 雪崩平均时间。D = 雪崩占空比 = t av ·f Z thJC (D, t av ) = 瞬态热阻,见图 11) P D (ave) = 1/2 ( 1.3·BV·I av ) = � � T/ Z thJC I av = 2 � T/ [1.3·BV·Z th ] E AS (AR) = P D (ave) ·t av
开发了具有平面电极排列的小型硅肖特基二极管 (0.8x0.8x0.4 mm 3 ) 芯片 (PSD),用作温度传感器,在压力传感器的工作条件下工作。PSD 芯片的正向 IV 特性由 Mo 和 n-Si (ND = 3 × 10 15 cm -3 ) 之间的势垒决定。在电源电流 IF = 1 mA 时,实现了正向电压 UF = 208 ± 6 mV 和温度系数 TC = - 1.635 ± 0.015 mV/⁰C(线性度 k T <0.4%,温度范围为 - 65 至 +85 ⁰C)。由于芯片 PSD 包含沿阳极周边的两个 p 型保护环结构,因此反向 IV 特性具有高击穿电压 U BR > 85 V 和低漏电流 IL < 5 μA(25 ⁰C 时)和 IL < 130 μA(85 ⁰C 时)(UR = 20 V)。证明了 PSD 芯片适用于从 - 65 到 +115 ⁰C 的更宽温度范围。温度传感器的独立芯片 PSD 位于距离压力传感器芯片不到 1.5 毫米的位置。PSD 芯片传输输入数据,以通过 ASIC 对压力传感器误差进行温度补偿并进行直接温度测量。关键词:温度传感器、肖特基二极管、Mo/Si-n 屏障、保护环、压力传感器。
固体钽电容器广泛用于太空应用,以过滤电源电路中的低频纹波电流并稳定系统中的直流电压。根据军用规格 (MIL-PRF-55365) 制造的钽电容器是可靠的元件,D 级或 S 级每 1000 小时的故障率低于 0.001%(故障率低于 10 FIT),因此这些部件属于可靠性最高的电子元件。尽管如此,钽电容器确实会发生故障,一旦发生,可能会对系统造成灾难性的后果。这是由于短路故障模式,可能会损坏电源,也是由于在低阻抗应用中发生故障时,带有锰阴极的钽电容器具有自燃能力。在此类故障中,钽颗粒与过热的氧化锰阴极产生的氧气发生放热反应,释放出大量能量,不仅会损坏部件,还会损坏电路板和周围元件。与陶瓷部件相比,钽电容器的一个特点是电容值相对较大,在当代小尺寸芯片电容器中电容值达到数十和数百微法拉。这可能会导致电路板首次通电时部件出现所谓的浪涌电流或开启故障。这种故障被认为是钽电容器中最常见的故障类型 [1],是由于电路中电压 dV/dt 的快速变化,在电路中电流不受限制时产生高浪涌电流尖峰,I sp = C×dV/dt。这些尖峰电流可以达到数百安培,并导致系统发生灾难性故障。浪涌电流故障的机理尚未完全了解,相关文献中讨论了不同的假设。其中包括持续闪烁击穿模型 [1-3];电感相对较高的电路中的电振荡 [4-6];阴极局部过热 [5, 7, 8];MnO 2 晶体撞击导致的五氧化二钽电介质机械损伤 [2, 9, 10];或电流尖峰期间产生的电磁力引起的应力诱导电子陷阱生成 [11]。然而,我们的数据显示闪烁击穿电压明显高于浪涌电流击穿电压,因此仍不清楚为什么没有闪烁的部件在浪涌电流测试 (SCT) 期间会在相同电压下失效。关于浪涌电流故障的一个普遍接受的解释是,在浪涌电流条件下,如果电流供应不受限制,钽电容器中的自愈机制不起作用,如果电流受到限制,那么本来会是一个轻微的闪烁尖峰,但到了部件上就会变成灾难性的故障 [1, 12]。电子元件(尤其是钽电容器)的使用风险可以定义为故障概率和后果(例如,表示为返工、重新测试、重新设计、项目延误等成本)的乘积。在这方面,钽电容器可以被视为具有高应用风险的低故障率部件。为了降低这种风险,有必要进一步开发筛选和鉴定系统,特别注意现有程序中可能存在的缺陷。
摘要 — 本文报告了一种完全集成但隔离的低压 (LV) CMOS 与高压 (HV) 横向功率 MOSFET 的设计和工艺流程,该 CMOS 位于 6 英寸 4H-SiC 基板上,用于开发 HV SiC 功率 IC。用于开发功率 IC 的外延堆栈(N + 基板上的 N - 外延/P - 外延)经过优化,以容纳和隔离 HV 器件和电路与 LV 器件和电路。本文报告的器件是在位于加利福尼亚州圣何塞的 150 毫米生产级 Analog Devices Inc. (ADI) Hillview 制造工厂制造的。本文中的 HV 横向 NMOSFET 在栅极源电压 (V gs ) 为 25V 时表现出 620V 的击穿电压 (BV) 和 9.73 mΩ⸱cm 2 的特定导通电阻 (R on,sp )。采用单栅极氧化物和欧姆工艺制造 HV NMOS 和 LV CMOS 器件和电路。实施了结隔离,以隔离高压和低压块,从而设计高压电源 IC。最后,这项工作实施了高压三金属层后端 (BEOL) 工艺,这是开发可靠和坚固的电源 IC 的必要条件。对于未来的高温应用,器件的静态性能经过表征,并报告高达 200 o C 的温度。
我们研究了由金属有机化学蒸气沉积(MOCVD)在蓝宝石上生长的Znga 2 o 4纤维的电和光学性能,并在融合二氧化硅上通过脉冲激光沉积(PLD)生长的半绝制纤维。在700℃下形成的气体退火后,MOCVDFILM高度传导,室温载体浓度为2 10 20 cm 3,迁移率为20 cm 2 /v s,直接带茎gap吸收在3.65 eV和4.60 eV和4.60 eV中。在相同的退火条件下,PLD纤维是半绝制的,在5.25 eV时具有直接的带隙吸收。声子结构对于电气传导以及超导性和其他量子现象很重要,由于晶胞中的原子数量大量(以及声子分支)非常复杂。然而,我们表明,可以通过基于量子的磁磁性贡献的声子在温度跨度T¼10-200k的情况下直接测量。约10至90 MeV,与密度功能理论计算得出的Znga 2 O 4状态密度(在0 K)的能量范围一致。然后可以通过l tot1¼lii1ÞlpH 1对总测量的迁移率进行建模,其中l ii是由于电离脉冲散射引起的迁移率。具有高带隙,控制电导率,高击穿电压和散装增长能力,Znga 2 O 4为高功率电子和紫外检测器提供了机会。