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嵌入分段半超结的p-栅增强型垂直GaN基HFET
1
作者
杨晨飞
韦文生
+1 位作者
汪子盛
丁靖扬
《电子与封装》
2024年第8期98-108,共11页
元胞面积相同的增强型垂直GaN/AlGaN异质结场效应管比横向HFET能承受更高的电压和更大的电流,适用于大功率领域,但在耐压时漂移区场强峰值高而容易提前击穿。提出了一种嵌入分段半超结的增强型垂直HFET,利用p型掺杂GaN栅和p+型掺杂GaN...
元胞面积相同的增强型垂直GaN/AlGaN异质结场效应管比横向HFET能承受更高的电压和更大的电流,适用于大功率领域,但在耐压时漂移区场强峰值高而容易提前击穿。提出了一种嵌入分段半超结的增强型垂直HFET,利用p型掺杂GaN栅和p+型掺杂GaN电流阻挡层抬高GaN/AlGaN异质结导带至费米能级之上,在栅压为0时夹断异质结的2DEG沟道,实现增强功能;在漂移区两侧插入2段p-GaN柱,形成p/n/p型离散半超结,改善电场均匀性。采用Silvaco TCAD软件模拟了Al组份、CBL浓度、p-GaN柱的宽度和厚度等参数对器件性能的影响。结果表明,相比于包含普通半超结的HFET,器件的击穿电压提升了8.67%,静态品质因数提升了11.25%,导通延时缩短了16.38%,关断延时缩短了3.80%,可为设计高性能HFET提供新思路。
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关键词
增强型垂直HFET
分段半超结
GaN/AlGaN异质结
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职称材料
含GaN/AlGaN双异质结源极和半超结的增强型垂直HFET的静态特性
2
作者
汪子盛
韦文生
+3 位作者
杨晨飞
丁靖扬
陈超逸
杨锦天
《功能材料与器件学报》
CAS
2023年第5期337-350,共14页
GaN/AlGaN异质结垂直型场效应晶体管(HFET)可用作大功率开关等,但性能受限于击穿电压(V_(B))与比导通电阻(R_(on,sp))的折衷,值得深入研发。本文构建了一种包含GaN/Al_(x1(x2))Ga_(1-x1(x2))N双异质结源极和(n)GaN/(p_(1(2)))Al_(x3(x4)...
GaN/AlGaN异质结垂直型场效应晶体管(HFET)可用作大功率开关等,但性能受限于击穿电压(V_(B))与比导通电阻(R_(on,sp))的折衷,值得深入研发。本文构建了一种包含GaN/Al_(x1(x2))Ga_(1-x1(x2))N双异质结源极和(n)GaN/(p_(1(2)))Al_(x3(x4))Ga_(1-x3(x4))N/(n)GaN叠层异质半超结的增强型垂直HFET,利用Silvaco TCAD软件模拟了Al组份(x_(1),x_(2),x_(3),x_(4))、(p)AlGaN柱宽度、电流阻挡层浓度对器件静态性能的影响。结果表明,双异质结源极能产生更多的二维电子气(2DEG),改变x_(1)及x_(2)能提高器件的漏极电流密度(J_(DS))并降低R_(on,sp)。调节x_(3)及x_(4)可优化器件的载流子通道,降低R_(on,sp);改善漂移区的电场分布,提升V_(B)。相较于非均匀掺杂同质全超结垂直型HFET[DOI:10.1088/1674-1056/27/4/047305],本器件的R_(on,sp)降低39.33%,功率品质因数(FOM_(BR))提升46.15%,可为设计高性能HFET提供新方案。
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关键词
增强型垂直HFET
GaN/AlGaN双异质结源极
(n)GaN/(p)AlGaN叠层异质半超结
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职称材料
题名
嵌入分段半超结的p-栅增强型垂直GaN基HFET
1
作者
杨晨飞
韦文生
汪子盛
丁靖扬
机构
温州大学电气与电子工程学院
出处
《电子与封装》
2024年第8期98-108,共11页
基金
国家自然科学基金(62374116)。
文摘
元胞面积相同的增强型垂直GaN/AlGaN异质结场效应管比横向HFET能承受更高的电压和更大的电流,适用于大功率领域,但在耐压时漂移区场强峰值高而容易提前击穿。提出了一种嵌入分段半超结的增强型垂直HFET,利用p型掺杂GaN栅和p+型掺杂GaN电流阻挡层抬高GaN/AlGaN异质结导带至费米能级之上,在栅压为0时夹断异质结的2DEG沟道,实现增强功能;在漂移区两侧插入2段p-GaN柱,形成p/n/p型离散半超结,改善电场均匀性。采用Silvaco TCAD软件模拟了Al组份、CBL浓度、p-GaN柱的宽度和厚度等参数对器件性能的影响。结果表明,相比于包含普通半超结的HFET,器件的击穿电压提升了8.67%,静态品质因数提升了11.25%,导通延时缩短了16.38%,关断延时缩短了3.80%,可为设计高性能HFET提供新思路。
关键词
增强型垂直HFET
分段半超结
GaN/AlGaN异质结
Keywords
enhanced vertical HFET
discrete semi-super-junction
GaN/AlGaN heterojunction
分类号
TN323.4 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
含GaN/AlGaN双异质结源极和半超结的增强型垂直HFET的静态特性
2
作者
汪子盛
韦文生
杨晨飞
丁靖扬
陈超逸
杨锦天
机构
温州大学电气与电子工程学院
出处
《功能材料与器件学报》
CAS
2023年第5期337-350,共14页
基金
国家自然科学基金项目(No.62374116)
文摘
GaN/AlGaN异质结垂直型场效应晶体管(HFET)可用作大功率开关等,但性能受限于击穿电压(V_(B))与比导通电阻(R_(on,sp))的折衷,值得深入研发。本文构建了一种包含GaN/Al_(x1(x2))Ga_(1-x1(x2))N双异质结源极和(n)GaN/(p_(1(2)))Al_(x3(x4))Ga_(1-x3(x4))N/(n)GaN叠层异质半超结的增强型垂直HFET,利用Silvaco TCAD软件模拟了Al组份(x_(1),x_(2),x_(3),x_(4))、(p)AlGaN柱宽度、电流阻挡层浓度对器件静态性能的影响。结果表明,双异质结源极能产生更多的二维电子气(2DEG),改变x_(1)及x_(2)能提高器件的漏极电流密度(J_(DS))并降低R_(on,sp)。调节x_(3)及x_(4)可优化器件的载流子通道,降低R_(on,sp);改善漂移区的电场分布,提升V_(B)。相较于非均匀掺杂同质全超结垂直型HFET[DOI:10.1088/1674-1056/27/4/047305],本器件的R_(on,sp)降低39.33%,功率品质因数(FOM_(BR))提升46.15%,可为设计高性能HFET提供新方案。
关键词
增强型垂直HFET
GaN/AlGaN双异质结源极
(n)GaN/(p)AlGaN叠层异质半超结
Keywords
Enhanced vertical HFET
GaN/AlGaN dual hetero-junction source
(n)GaN/(p)AlGaN/(n)GaN hetero-semi-super-junction
分类号
TG44 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
嵌入分段半超结的p-栅增强型垂直GaN基HFET
杨晨飞
韦文生
汪子盛
丁靖扬
《电子与封装》
2024
0
下载PDF
职称材料
2
含GaN/AlGaN双异质结源极和半超结的增强型垂直HFET的静态特性
汪子盛
韦文生
杨晨飞
丁靖扬
陈超逸
杨锦天
《功能材料与器件学报》
CAS
2023
0
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职称材料
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