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面向设计的全制度全区域7参数短路...
摘要 本文提出了一种基于反转电荷的 MOS 晶体管 7 参数分析模型，旨在开发考虑 MOS 晶体管物理特性的简化分析电路设计方法。所提出的面向设计的模型首次能够描述先进纳米技术的主要短沟道效应以及晶体管漏极电流对漏极电压的依赖性，同时该模型对所有偏置状态（从弱到强反转）和所有工作区域（线性和饱和）均有效。提出了一种基于器件物理的简单程序来估算给定技术的晶体管模型参数。此外，针对不同的设计场景开发了电流导数的解析表达式。通过直接与 28 nm FD-SOI 技术中 N-MOS 晶体管的硅测量值（沟道宽度为 1 µ m，沟道长度为 30 nm、60 nm 和 150 nm）以及使用行业标准紧凑模型执行的模拟进行比较，验证了所提模型的准确性。
3.3-kV SIC MOSFET性能和通道长度相关的短路能力
1俄亥俄州立大学，俄亥俄州哥伦布，俄亥俄州，美国，xing.174@osu.edu 2基因半导体公司，美国弗吉尼亚州斯特林市，弗吉尼亚州斯特林，ranbir.singh@genesicsemi.com 3 sandia国家实验室，美国新罕布什尔州阿尔巴克基，美国，美国，satcitt@sandia.gov--- 5-A SIC MOSFET由基因制造。涉及静态特征和短路可持续能力。在不同的门电压下以2.2 kV的排水偏置探索它们的饱和电流。在2.2 kV和18-V门电压的排水电压下测量两种设备的短路承受时间。将短路测试结果与来自四个供应商的1.2 kV SIC MOSFET进行了比较。测试结果表明，在SC事件中，通道长度和较高电压等级的SIC MOSFET具有更长的持续时间。此外，开发了短通道设备的设备模型。所有测试均在室温下进行。简介和动机 - 中型电压宽带隙（WBG）半导体大于3 kV对于功率转换应用具有吸引力，以提高性能。尽管这些设备中的大多数仍在出现，但价格明显较低，并且很容易从基因上获得设备。需要评估这些设备的性能和可靠性，以确保将来会有大量的市场吸引力。在本文中，评估了新一代3.3-kV，5-A SIC MOSFET的基因。根据测试结果开发了香料模型。SC测试的电路图如图4。与针对相似设备的静态和动态评估的先前报告相比，在这种情况下，有两种具有不同通道长度的设计类型。结果和意义 - 第一象限I-V曲线和阈值电压如图1-2所示。在其排水量泄漏电流，闸门源泄漏电流和电容中没有明显差异。如图3所示，测量额定电压（2.2 kV）和三个不同的栅极电压下的饱和电流。最初设置了2.2-KV，18-V v g„的SCWT测量。A 1-1.TS增量。图5-6中显示了每个回合的设备故障波形和SC电流。从四个不同供应商的1.2 kV SIC MOSFET也以额定电压（0.8 kV）和18-V V GS的2/3进行测量。比较图如图7所示。与短通道设备相比，长通道设备的RDSON有1.23倍的RDSON，0.49个时间ID（SAT），18-V V g„和1.4倍SCWT。对于诱导设备故障的脉冲，短通道设备在5范围内消散了约900 MJ，而长通道设备在7 TTS内消散了799 MJ。由于两个设备的模具尺寸几乎相同，因此具有较大SC能量的短通道设备比长通道设备更早。将V GS拉到零后，这两个设备都失败。这种故障机制可以是通过设备的熔融铝穿透[2]。与1.2 kV设备相比，3.3-kV脱离显示更长的SCWT。由于末端电容没有差异，因此仅针对短通道设备执行动态评估，如图8所示。在2.4-kV DC电压和6-A I DS电流时，打开损失为850 TD，为25 kV/ps，关闭损耗为150 µJ，为53 kV/ias。用于香料建模零件，使用级别1，级别2和降压电荷模型[3]（图9）。拟合结果表明，降压电荷模型更适合这种中电压功率SIC MOSFET。车身二极管特性和末端电容也被建模并在图10中显示。参考 - [1] H. Wen，J。Gong，Y。Han和J. Lai，“ 3.3 kV 5 A SIC MOSFET的表征和评估，用于固态变压器应用”，2018年亚洲能源，电力和运输电气化会议（APTICERAIGT），2018。[2] K. Han，A。Kanale，B。J。Baliga，B。Ballard，A。Morgan和D. C. Hopkins，“ 1.2KV 4H-SIC MOSFETS和JBSFETS和JBSFETS的新短路故障机制”，2018 IEEE第6次IEEE第6届宽带电源设备和应用程序（WIPDA）（WIPDA）的第6届研讨会，2018年。[3] N. Arora，“ VLSI电路模拟的MOSFET模型”，计算微电子学，1993。
硅碳化物MOSFET中的短路鲁棒性和载体寿命
抽象注意力缺陷多动症（ADHD）是一种神经发育多基因疾病，影响了世界各地5％以上的儿童和青少年。遗传和环境因素在ADHD病因中起着重要作用，这导致了整个人群中广泛的临床结果和生物学表型。与同龄人的对照相比，患者通常发现了4年滞后的大脑成熟延迟。细胞生长率的可能差异可能反映了多动症患者的临床观察结果。但是，仍未阐明细胞机制。为了检验这一假设，我们分析了诱导多能干细胞（IPSC）和神经干细胞（NSC）的增殖，这些细胞（NSC）源自男性儿童和诊断为ADHD的男孩和青少年（使用多基因风险评分评估），以及其相应的对照组。在当前的试点研究中，值得注意的是，ADHD组的NSC繁殖小于对照，而在IPSC发育阶段没有发现差异。我们来自两种不同的增殖方法的结果表明，患者发现的功能和结构延迟可能与这些体外表型差异有关，但从明显的神经发育阶段开始。这些发现是多动症疾病建模领域的第一个发现，对于更好地了解该疾病的病理生理可能至关重要。
重复短路应力下 SiC MOSFET 栅极老化规律预测
b IRT Saint-Exupéry，图卢兹，法国 摘要 本文提出了 SiC MOSFET 栅极在重复短路应力下的老化规律。基于分析研究、物理形式和预处理数据，提出了基于应力变量 T j、T 脉冲栅极损伤 % 和 E sc 的数值拟合。对老化规律的准确性和预测能力进行了评估和比较。结果提出了一种基于 T Al_Top 金属源的新老化规律。该规律的拟合精度最高。最后，直接基于短路能量 E sc 的老化规律似乎具有最佳的预测能力。 1. 简介 SiC MOSFET 提高了功率转换器效率 [1]。如今，必须保证意外极端操作中的可靠性和稳健性。然而，由于平面结构中的电流密度更高和通道更短，SiC MOSFET 的短路 (SC) 耐受时间 (T SCWT @2/3 x V DSmax ) 低于硅器件，t SCWT = 2μs，而 Si IGBT 的 t SCWT = 10μs。最近，人们投入了大量精力来研究短路测试下的专用 SiC MOSFET 故障机制 [2,3]。高温变化导致栅极区域和 Al 源金属周围产生累积热机械应力。这些通常导致 SiC MOSFET 无法超过源自硅标准的 1000 次重复短路循环阈值。在 SiC MOSFET 栅极损坏之前，对其允许的短路循环次数的预测目前尚不为人所知，但这却是运行阶段主要关注的问题。在 [4] 中，提出了威布尔分布和直接 T j Coffin-Manson 老化定律，但漏源电压偏置降低至 200V，并使用栅极沟槽器件。在 [5] 中，作者通过实验证实了栅极老化与 T j 应力的依赖关系，但未拟合 Coffin-Manson 参数，因此未提出预测能力。在本文中，进行了重复的 SC 研究，以建模并提出一组 SiC MOSFET 上的预测分析栅极老化定律
离子迁移和金属卤化物钙壶中的空间充电区通过短路瞬态电流和数值模拟
已知金属卤化物钙钛矿材料中的固有离子迁移可引起基于偏置应用时这些化合物的X和𝜸射线检测器中有害且高度不稳定的深色电流。深色电流随着时间的流逝而缓慢漂移被确定为满足工业需求的这些设备的主要缺点之一。因为暗电流建立可检测性极限，电流演化和最终生长可能会掩盖通过传入的X射线光子产生的光电流信号。检测器评估的相关信息是离子相关参数，例如离子浓度，离子迁移率和离子空间充电区，这些区域最终在检测器偏置的外部接触附近建立。使用单晶和微晶毫米 - 毫米 - 甲基铵铅溴化物，允许在μ离子≈10-7cm 2 v - 1 s-1 s-ion univers outiation in I In ion umiention in I I Onion In ion In I IM ion umigiation 之后，使用单晶和微晶毫米 - 甲基铵铅溴化物，然后使用单晶和微晶毫米 - 甲基铵铅溴化物进行。钙钛矿结晶度。之后，使用单晶和微晶毫米 - 甲基铵铅溴化物，然后使用单晶和微晶毫米 - 甲基铵铅溴化物进行。钙钛矿结晶度。。钙钛矿结晶度。
排空而非阻塞：纳米复合 Janus 隔膜可缓解锂电池内部短路
对更高能量密度的不懈追求对电池安全性提出了挑战。[8,9] 更薄的隔膜会增加穿孔的危险，而锂金属的使用则有可能引起枝晶穿透和短路。发生短路时，快速自放电产生的大电流通过低电阻电子通路产生焦耳热，使隔膜和电极材料的温度达到击穿点（150-250°C），[10] 引发一系列放热反应和热失控。[11,12] 内部短路可能是由机械变形（例如在钉刺试验期间 [13,14] ）和过度充电等外部原因引起的，但也可能由于没有明显的外部原因而发生，例如最近发生的停放电动汽车自燃事件。[15] 推测的机制包括电池中导电丝的生长，最终会穿透隔膜并使电池短路。 [16] 目前已开发出各种防止和管理锂离子电池热失控的方法，包括压力释放孔、[17] 防止过度充电的先进电池管理系统、设计为断裂以便电子隔离短路的集电器，[18] 以及阻燃添加剂。[19]
排空而非阻塞：纳米复合 Janus 隔膜可缓解锂电池内部短路
对更高能量密度的不懈追求对电池安全性提出了挑战。[8,9] 更薄的隔膜会增加穿孔的危险，而锂金属的使用则有可能引起枝晶穿透和短路。发生短路时，快速自放电产生的大电流通过低电阻电子通路产生焦耳热，使隔膜和电极材料的温度达到击穿点（150-250°C），[10] 引发一系列放热反应和热失控。[11,12] 内部短路可能是由机械变形（例如在钉刺试验期间 [13,14] ）和过度充电等外部原因引起的，但也可能由于没有明显的外部原因而发生，例如最近发生的停放电动汽车自燃事件。[15] 推测的机制包括电池中导电丝的生长，最终会穿透隔膜并使电池短路。 [16] 目前已开发出各种防止和管理锂离子电池热失控的方法，包括压力释放孔、[17] 防止过度充电的先进电池管理系统、设计为断裂以便电子隔离短路的集电器，[18] 以及阻燃添加剂。[19]
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正常状态下，通过负载对电池放电， DW02R 电路的 VM 端电压将随放电电流的增加而升高。如果放电电 流增加使 VM 端电压超过过电流放电保护阈值 V EDI ，且持续时间超过过电流放电保护延迟时间 tEDI ，则 DW02R 进入过电流放电保护状态；如果放电电流进一步增加使 VM 端电压超过电池短路保护阈值 V SHORT ，且 持续时间超过短路延迟时间 t short ，则 DW02R 进入电池短路保护状态。
准谐振PSR CC/CV 控制器TM5880
VDD欠压保护 UVLO（OFF） VDD 电压下降 8.5 9.5 10.5 V VDD启动电压 UVLO(ON) VDD 电压上升 14 15.5 16.5 V VDD过压保护 VDD_OVP 31 33 35 V VDD钳位电压 VDD_Clamp I(VDD)=7mA 33 35 37 V 反馈输入部分（FB管脚） 反馈参考电压 VFB_EA_Ref 1.98 2.0 2.02 V 输出过压保护阈值电压 VFB_OVP 2.4 V 输出短路阈值 VFB_Short 0.65 V 输出短路钳位频率 FClamp_Short 40 KHz 退磁比较器阈值 VFB_DEM 75 mV 最小关断时间 Tmin_OFF 2 uSec 最大关断时间 Tmax_OFF 3 mSec 最大线缆补偿电流 ICable_max 40 uA 电流检测部分（CS管脚） CS前沿消隐时间 T-blanking 500 nSec 芯片关断延迟 TD_OC CL=1nF at GATE 100 nSec 恒流控制部分（CC管脚） 内部CC基准电压 V_CC_ref 490 500 510 mV