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4H-SiC PiN二极管开关特性研究

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毕业论文范文题目：4H-SiC PiN二极管开关特性研究，论文范文关键词：4H-SiC PiN二极管开关特性研究
4H-SiC PiN二极管开关特性研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：SiCPiN二极管由于具有可控功率大、插入损耗小以及开关速度快等优点,在开关电路、限幅器、移相器、衰减器等控制电路中广泛应用。本文通过建立SiCPiN的器件模型模拟了台面结构的4H-SiCPiN二极管的直流特性和开关特性。通过模拟值与实验值的比较验证了模型的准确性。在正向电流密度为100A/cm2时,器件的导通电压VF为3V左（此处忽略..）右。反向击穿电压1335V。与传统材料相比,4H-SiCPiN二极管具有良好的开关特性。室温300K,正向注入电流30mA,反向偏置电压15V时,4H-SiCPiN二极管的漂移区存储电荷Qs较低(0.052nC)、开关时间较短(9.1ns)、电流衰减比较快、尾电流很小。同时,重点模拟分析了温度、载流子寿命、正向电流密度、反向偏置电压、阳极掺杂浓度等因子对4H-S（文章此处忽略..）iCPiN二极管开关特性的影响情况。模拟显示:温度越高,正向电流注入越大,载流子寿命越大,开关过程中反向峰值电流越高,开关时间越长。通常采用寿命控制的方法来改善4H-SiCPiN二极管的开关特性,但是这样会造成电导调制效应的消弱使得导通损耗增大。通过改进器件结构可以在改善SiCPiN二极管开关特性的同时实现开关速度和（本文此处忽略..）正向导通电压的折中。本文在漂移区均匀掺杂结构基础之上提出了渐变掺杂结构,将传统的漂移区划分成三层,掺杂浓度依次渐变,分别是1×1014cm-3、7×1015cm-3和8×1017cm-3。模拟显示:由于电导调制效应的影响,改进后的4H-SiCPiN二极管能够在保证直流正向I-V特性不变的前提下,加大反向电荷的抽取效率,提高开关速度,而且具有更加优越的软（本文此处忽略..）特性,开关速度提高约10%,软度系数S增大30%。然而,器件的反向击穿电压发生退化,可以通过调整漂移区重掺杂区域的厚度来改善反向击穿特性。对比发现,漂移区三层渐变掺杂结构比漂移区两层渐变掺杂结构具有更为优越的性能。

以上为本篇毕业论文范文4H-SiC PiN二极管开关特性研究的介绍部分。

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