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提高功率器件整体性能的研究

中文摘要第1-10页
英文摘要第10-13页
第一章 绪论第13-37页
 1.1 功率器件的发展现状第13-28页
  1.1.1 横向功率器件第14-25页
   1.1.1.1 LDMOS第14-18页
   1.1.1.2 LIGBT第18-21页
   1.1.1.3 LMCT第21-23页
   1.1.1.4 LBJT第23-24页
   1.1.1.5 各种器件的参数对比第24-25页
  1.1.2 纵向功率器件第25-28页
 1.2 功率器件中的各种结终端技术的发展第28-29页
 1.3 SOI技术的发展第29-32页
  1.3.1 SOI简介第29-30页
  1.3.2 SOI衬底制备方法第30-31页
  1.3.3 SOI器件的发展第31-32页
 1.4 功率器件的挑战与机遇第32-34页
  1.4.1 大功率器件第32页
  1.4.2 中小功率器件第32-34页
 1.5 本文的主要工作第34-37页
第二章 SOI器件的一些特性分析第37-53页
 2.1 TMA/MEDICI简介第37-42页
  2.1.1 MEDICI的特点第37-38页
  2.1.2 MEDICI模拟的基本方程和模拟网格第38-39页
  2.1.3 MEDICI程序的常用物理模型第39-42页
 2.2 SOI浮体效应的分析及改进措施第42-43页
 2.3 关于IGBT的特性解析第43-49页
  2.3.1 IGBT的正向导通分析第43-46页
   2.3.1.1 理论基础第43-44页
   2.3.1.2 导通分析第44-46页
  2.3.2 IGBT的关断特性解析第46-49页
   2.3.2.1 IGBT的准静态分析第46-47页
   2.3.2.1 IGBT的非准静态分析第47-49页
 2.4 SOI-LIGBT的特性分析第49-52页
 2.5 小结第52-53页
第三章 一种全新的耐压结构-复合缓冲结构第53-70页
 3.1 功率器件的“硅极限”第53页
 3.2 复合缓冲结构的由来及种类第53-55页
 3.3 复合缓冲结构的研究简介第55-58页
  3.3.1 性能研究及优化分析第55-56页
  3.3.2 复合缓冲层的扩展应用第56-57页
  3.3.3 实际制造工艺的研究第57-58页
 3.4 叉指式复合缓冲层的优化分析第58-67页
  3.4.1 叉指式复合缓冲结构的电场分布及击穿分析第59-62页
  3.4.2 叉指式复合缓冲结构的优化分析第62-67页
   3.4.2.1 基本叉指式CB结构的优化设计第63-64页
   3.4.2.2 提高叉指式CB结构性能的几种措施第64-67页
 3.5 简介六角形CB结构的设计第67-69页
 3.6 小结第69-70页
第四章 功率集成电路半桥式输出级中高速低功耗低侧管的实现第70-93页
 4.1 功率集成电路简介第70-71页
 4.2 高压功率集成电路中各个模块的简要介绍第71-78页
  4.2.1 方波发生电路第72-74页
  4.2.2 死区时间设置第74-75页
  4.2.3 高压电平位移第75-77页
  4.2.4 模拟结果分析第77-78页
 4.3 功率集成电路输出级中的功率管第78-80页
  4.3.1 常用功率管简介第78-79页
  4.3.2 阳极短路IGBT工作原理第79-80页
 4.4 实现高速低功耗低侧管的思路第80-82页
 4.5 动态控制阳极短路IGBT特性分析第82-92页
  4.5.1 抗闭锁特性第82-84页
  4.5.2 对耐压的影响第84-85页
  4.5.3 IV特性第85-86页
  4.5.4 电阻负载下的关断分析第86-88页
  4.5.5 不同负载下的关断情况分析第88-92页
   4.5.5.1 电阻负载下的关断第88-90页
   4.5.5.2 电容和电感负载下的关断第90-92页
 4.6 小结第92-93页
第五章 利用分压电阻实现可控阳极短路第93-107页
 5.1 利用分压电阻实现可控制阳极短路的方案第93-95页
 5.2 器件特性分析第95-104页
  5.2.1 器件的耐压第96-98页
  5.2.2 器件的开启第98-99页
  5.2.3 器件的关断第99-100页
  5.2.4 器件的I-V特性第100-101页
  5.2.5 器件工作于非设计条件下的特性第101-104页
   5.2.5.1 分压电阻比值变化对器件性能的影响第101-103页
   5.2.5.2 电源电压变化对器件性能的影响第103-104页
  5.2.6 容性和感性负载下的工作情况第104页
 5.3 对另一种结构的讨论第104-106页
  5.3.1 器件导通特性第105-106页
  5.3.2 器件关断特性第106页
 5.4 小结第106-107页
第六章 利用电阻场板改善LIGBT的性能第107-116页
 6.1 电阻场板简介[CHENX.B.,1990]第107页
 6.2 利用电阻场板改善IGBT性能的思路第107-111页
  6.2.1 对耐压进行改善第108-109页
  6.2.2 消除SOI-LIGBT关断的第二个阶段第109-110页
  6.2.3 从SIPOS上提取信号用于控制IGBT的阳极短路第110-111页
 6.3 采用控制阳极短路结构的IGBT和普通IGBT性能对比第111-114页
  6.3.1 电阻负载第111-114页
   6.3.1.1 开关特性第112-113页
   6.3.1.2 IV特性第113-114页
  6.3.2 容性、感性负载下的特性研究第114页
 6.4 电阻场板的方块电阻对器件开关特性的影响第114-115页
 6.5 小结第115-116页
第七章 具有电阻场板的薄膜SOI-LDMOS的解析设计第116-136页
 7.1 SOI材料实现高耐压的方法介绍第116-119页
 7.2 利用RFP实现低功耗,高耐压薄膜SOI-LDMOS的思路第119页
 7.3 具有RFP的薄膜SOI-LDMOS的击穿模型第119-124页
  7.3.1 LDMOS漂移区的电场分布第119-121页
  7.3.2 横向耐压第121页
  7.3.3 纵向耐压第121-123页
   7.3.3.1 高场下电离率模型第121-123页
   7.3.3.2 纵向击穿条件第123页
  7.3.4 模拟验证第123-124页
 7.4 击穿模型的精确化第124-127页
  7.4.1 从源极到漏极的电力线所经过的准确路径第124-126页
  7.4.2 沿电力线准确路径的电离率积分及相应的解析设计结果第126-127页
  7.4.3 模拟验证第127页
 7.5 如何利用解析结果设计出合适的器件第127-129页
 7.6 解析理论的适用范围第129-131页
  7.6.1 RFP与硅层之间的氧化层厚度变化时理论的准确性第129-130页
  7.6.2 埋氧层上硅层厚度变化时理论的适用性第130-131页
  7.6.3 埋氧层厚度减小时理论的准确性第131页
 7.7 关于击穿判据的一点说明第131-132页
 7.8 本文提出的优化设计结果与其他设计方法的对比第132-135页
 7.9 小结第135-136页
结束语第136-138页
附录A缩略语表第138-139页
致谢第139-140页
参考文献第140-147页
个人简历第147-148页
作者在攻读博士学位期间的相关文章第148页

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