更新日期: 2024-04-29

基于介质电场增强理论的SOI横向高压器件与耐压模型

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基于介质电场增强理论的SOI横向高压器件与耐压模型 4.8

SOI(Silicon On Insulator)高压集成电路(High Voltage Integrated Circuit,HVIC)因其具有高速、低功耗、抗辐照以及易于隔离等优点而得以广泛应用。作为SOIHVIC的核心器件,SOI横向高压器件较低的纵向击穿电压,限制了其在高压功率集成电路中的应用。为此,国内外众多学者提出了一系列新结构以提高SOI横向高压器件的纵向耐压。但迄今为止,SOI横向高压器件均采用SiO2作为埋层,且实用SOI器件击穿电压不超过600V;同时,就SOI横向器件的电场分布和耐压解析模型而言,现有的模型仅针对具有均匀厚度埋氧层和均匀厚度漂移区的SOI器件建立,而且没有一个统一的理论来指导SOI横向高压器件的纵向耐压设计。笔者围绕SOI横向高压器件的耐压问题,从耐压理论、器件结构和耐压解析模型几方面进行了研究。基于SOI器件介质层电场临界化的思想,提出介质电场增强ENDIF(Enhanced Dielectric LayerField)理论。在ENDIF理论指导下,提出三类SOI横向高压器件新结构,建立相应的耐压解析模型,并进行实验。(1)ENDIF理论对现有典型横向SOI高压器件的纵向耐压机理统一化ENDIF理论的思想是通过增强埋层电场而提高SOI横向器件的纵向耐压。ENDIF理论给出了增强埋层电场的三种途径:采用低εr(相对介电常数)介质埋层、薄SOI层和在漂移区/埋层界面引入电荷,并获得了一维近似下埋层电场和器件耐压的解析式。ENDIF理论可对现有典型SOI横向高压器件的纵向耐压机理统一化,它突破了传统SOI横向器件纵向耐压的理论极限,是优化设计SOI横向高压器件纵向耐压的普适理论。(2)基于ENDIF理论,提出以下三类SOI横向高压器件新结构,并进行理论和实验研究①首次提出低εr型介质埋层SOI高压器件新型结构及其耐压解析模型低εr型介质埋层SOI高压器件包括低εr介质埋层SOI高压器件、变εr介质埋层SOI高压器件和低εr介质埋层PSOI(PartialSOI)高压器件。该类器件首次将低介电系数且高临界击穿电场的介质引入埋层或部分埋层,利用低εr介质增强埋层电场、变εr介质调制埋层和漂移区电场而提高器件耐压。通过求解二维Poisson方程,并考虑变εr介质对埋层和漂移区电场的调制作用,建立了变εr介质埋层SOI器件的耐压模型,由此获得RESURF判据。此模型和RESURF判据适用于变厚度埋层SOI器件和均匀介质埋层SOI器件,是变介质埋层SOI器件(包括变εr和变厚度介质埋层SOI器件)和均匀介质埋层SOI器件的统一耐压模型。借助解析模型和二维器件仿真软件MEDICI研究了器件电场分布和击穿电压与结构参数之间的关系。结果表明,变εr介质埋层SOI高压器件的埋层电场和器件耐压可比常规SOI器件分别提高一倍和83%,当源端埋层为高热导率的Si3N4而不是SiO2时,埋层电场和器件耐压分别提高73%和58%,且器件最高温度降低51%。解析结果和仿真结果吻合较好。②提出并成功研制电荷型介质场增强SOI高压器件笔者提出的电荷型介质场增强SOI高压器件包括:(a)双面电荷槽SOI高压器件和电荷槽PSOI高压器件,其在埋氧层的一侧或两侧形成介质槽。根据ENDIF理论,槽内束缚的电荷将增强埋层电场,进而提高器件耐压。电荷槽PSOI高压器件在提高耐压的基础上还能降低自热效应;(b)复合埋层SOI高压器件,其埋层由两层氧化物及其间多晶硅构成。该器件不仅利用两层埋氧承受耐压,而且多晶硅下界面的电荷增强第二埋氧层的电场,因而器件耐压提高。开发了基于SDB(Silicon Direct Bonding)技术的非平面埋氧层SOI材料的制备工艺,并研制出730V的双面电荷槽SOILDMOS和760V的复合埋层SOI器件,前者埋层电场从常规结构的低于120V/μm提高到300V/μm,后者第二埋氧层电场增至400V/μm以上。③提出薄硅层阶梯漂移区SOI高压器件新结构并建立其耐压解析模型该器件的漂移区厚度从源到漏阶梯增加。其原理是:在阶梯处引入新的电场峰,新电场峰调制漂移区电场并增强埋层电场,从而提高器件耐压。通过求解Poisson方程,建立阶梯漂移区SOI器件耐压解析模型。借助解析模型和数值仿真,研究了器件结构参数对电场分布和击穿电压的影响。结果表明:对tI=3μm,tS=0.5μm的2阶梯SOI器件,耐压比常规SOI结构提高一倍,且保持较低的导通电阻。仿真结果证实了解析模型的正确性。

变漂移区厚度SOI横向高压器件的优化设计 变漂移区厚度SOI横向高压器件的优化设计 变漂移区厚度SOI横向高压器件的优化设计

变漂移区厚度SOI横向高压器件的优化设计

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提出了一种耐压技术——横向变厚度vlt技术,以及基于此技术的一种高压器件结构——变厚度漂移区soi横向高压器件,借助二维器件仿真器medici,深入研究了该结构的耐压机理。结果表明,变厚度漂移区结构不但可以使横向击穿电压提高20%,纵向击穿电压提高10%,而且可以使漂移区掺杂浓度提高150%~200%,从而降低漂移区电阻,使器件优值提高40%以上。进一步研究表明,对于所研究的结构,采用一阶或二阶阶梯作为线性漂移区的近似,可以降低制造成本,并且不会导致器件性能的下降。

光学吸收性能增强20倍的SOI型光电探测器 光学吸收性能增强20倍的SOI型光电探测器 光学吸收性能增强20倍的SOI型光电探测器

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增加一层单层的纳米级微粒,就能显著地改变物质结构的光学性质。最近我们提供了一个实际例子:在薄薄的硅在绝缘层上(soi)的光电探测器上,增加一层纳米微粒的银(ag)层,其光学吸收能力(吸收波长λ≈800nm)会增加大约20倍。图1上部表示soi样品的几何图形以及纳米微粒层的一张扫描电子显微镜(sem)成像图,微粒的平均直径d=108nm。这种光电探测器是由一个p-n结所组成的,而

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铜铝导线横向连接器件及其应用 4.7

1 铜铝导线横向过渡连接器件及其应用 汤凯 摘要:铜铝导线横向过渡连接器件是通过横向连接手段延长铜铝过渡区域面积,通过改善焊接方法等措施实现的新连 接结构的过渡接头,极大提高铜铝过渡接头的可靠性,实现铜铝过渡的大电流可靠连接。 主题词:铜铝过渡失效分析;铜铝导线横向过渡连接器件 中图分类号:tm241文献标识码:a文章编号: 0引言 在供配电系统中,由于成本因素,长距离架空导线或短距离的电缆多采用 铝材料,用铝材料制作的导线应用极为广泛。另一方面,各类电力设备金具、 电器多为铜材料接线端子,如果两者直接相连,接触电阻会很大,当设备长期 运行、过载或短路时,连接处会迅速升温,造成衍生事故。 因此一般使用经过特殊工艺处理焊接而成的铜铝过渡器件来解决铜铝材料 连接问题。常规的铜铝过渡连接器件包括过渡套管、过渡端子、过渡片等,结 构为铜铝材料纵向分布,通过接触端面焊接来实现连

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基于Winkler模型的双向增强体复合地基沉降计算 4.7

将加筋体和复合地基垫层作为一个整体薄板加以考虑,在考虑薄板非线性变形及加筋体水平抗力作用的基础上,基于虚功理论及winkler弹性地基模型,建立了双向增强体复合地基加固区沉降计算方法。该方法能综合反映上部荷载、面积置换率、垫层及桩间土刚度、桩土应力比等主要因素的影响。以其为基础,设计完成了2组双向增强体复合地基室内模型试验,得到了其相应的荷载-沉降曲线及桩土应力比数据。模型试验与工程实例计算分析表明,加筋垫层的水平抗力对于降低复合地基沉降量是有利的,其影响不容忽视,同时验证了该方法的合理性和可行性。

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波纹管横向型及角向型补偿器 4.8

波纹管横向型及角向型补偿器 波纹管横向型及角向型补偿器计算 1、装在管道弯头附近的横向型补偿器,两端各高一导向支座,其中一个宜是 平面导向管座,其上、下活动间隙按下式计算: ε-活动间隙(mm); l-补偿器有效长度(mm); △y-管段热膨胀量(mm); △x-不包括l长度在内的垂直管段的热膨胀量(mm); 2、角向型补偿器宜两个或三个为一组配套使用,用以吸收管道的横向位移,对 z形和l形管段两个固定管架之间,只允许安装一个横向型补偿器或一组角向型 补偿器。此时平面铰链销的轴线必须垂直于弯曲管段形成的平面(万向铰链补偿 器不受此限制)。 装有一组铰链补偿器的管段,其平面导向架的间隙ε亦可按上式计算。但是l 长度应为两补偿器铰链轴之间的距离,△x是整个垂直管段的热膨胀量。 3、补偿器两侧的导向支座应接近补偿器,支座的型式应使补偿器能定向运动。 轴向型补偿器对管系及管架

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自增强超高压阀体设计 4.4

分析了当前超高压阀体设计过程中面临的问题,介绍了自增强在高压设备设计中的优点,按第四强度理论,运用现有设计方法和自增强方法,对103.5mpa超高压阀体壁厚进行设计与计算。计算结果表明:自增强处理后的阀体在结构上得到了明显的改善,阀体应力分布较均匀,提高了材料的利用率。为超高压阀体的设计提供了理论依据。

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高压脉冲电场(PEF)处理装置内温度分布的模型试验研究 4.6

该文通过模型试验方法测量了高压脉冲电场(pef)处理装置内的温度分布。在静态情况下,从处理装置的中心孔到电极间的温度分布呈指数衰减。在流动状态时,温度分布不均匀,在处理装置内有高温度点。

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短纤维增强橡胶基密封复合材料横向拉伸强度的预测 4.4

在对短纤维增强橡胶基密封复合材料横向拉伸受力分析的基础上,建立了材料横向拉伸强度的预测模型,讨论了材料横向拉伸强度随纤维长径比、体积含量以及温度变化的规律。结果表明:模型预测的横向拉伸强度与试验结果基本一致;材料横向拉伸强度与材料各组分的力学性能参数、细观结构参数以及温度有关,其随短纤维平均长径比和体积分数的增加而增加,随着温度的升高而减小。

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钢管混凝土加载过程中横向变形及增强机理的研究 3

钢管混凝土加载过程中横向变形及增强机理的研究——对钢管混凝土在加载过程中的横向变形和约束增强机理进行了研究。结果表明,混凝土强度越高,钢管混凝土横向变形急剧增大时对应的相对极限荷载越高,这与素混凝土的横向变形情况基本一致。钢管对超高强混凝土有...

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含钢内衬增强纤维缠绕筒横向抗冲击性能研究 4.8

以两种φ120mm含钢内衬增强纤维缠绕筒为研究对象(一种为纯玻璃纤维缠绕筒,另一种为玻、碳纤维混合缠绕筒),进行落锤冲击试验、三点弯曲试验和悬臂弯曲试验,研究这两种含钢内衬的不同纤维缠绕筒在横向低速冲击下的抗冲击性能。对比试验表明,玻、碳混合缠绕筒的整体刚度比纯玻璃纤维缠绕筒高。悬臂弯曲试验中纯玻璃纤维缠绕筒和玻、碳混合缠绕筒的钢内衬主应力随载荷的变化率分别为64.39mpa/kn和79.77mpa/kn,表明玻、碳混合缠绕筒的钢内衬对外载荷更为敏感,钢内衬的抗冲击能力下降。

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基于云模型的DFIG型风电场动态电压等值方法 4.7

几起大的风电场连锁切机事故分析表明风电场动态电压失稳是导致这类事件的共同原因,而现有关于风电场等值和建模的研究极少涉及风电场动态电压过程。以风电场动态电压为切入点,考虑风电机组的低电压穿越特性、无功补偿情况、风机出力随机性、风电场集电系统以及外部故障的随机性,借助能很好描述随机性和模糊性的云模型,提出基于云模型的风电场动态电压等值方法。建立基于云模型的风电机组分群指标,采用k-means聚类算法对风电场进行聚类等值,提出适合风电场动态电压等值的集电系统链式重构方法。将所建立的风电场动态电压等值模型应用于分析风电场连锁脱网事故,结果表明,所建等值模型能够很好地反映风电机组的连锁脱网动态过程,也为进一步分析含大型风电场的电力系统动态稳定提供模型支持。

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db-qc17新能源高压器件展示箱 一、产品简介 高压器件模拟展示箱是取材于新能源汽车的实物高压部件,标记定位放于箱内,适用于院校、普通教 育类学院和培训机构对新能源汽车维修实训的教学需要。高压器件教学实训套装展示了动力电池组内部的 高压接触器、分流器等电气组件的结构组成。实训套装可进行系统进行高压器件的检测、更换维修实训。 二、功能特点 1.高压器件结构的认知实训; 2.识别高压器件的端子及对应的功能; 三、技术规格 实验箱外形:480mm*350mm*150mm(长×宽×高) 工作温度:-50℃~50℃; 新能源汽车高压部件:比亚迪e5 四、实训(实验)项目 1.新能源汽车高压器件认知。 2.高压器件的端子及对应的功能。 五、基本配置 纯电动汽车高压保险丝、高压继电器、快充充电枪、慢充充电枪、快充充电枪车载插座、慢充充电枪车载 插座、分流器、霍尔电流传感器、纳物实

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高压器件选型(培训资料) 4.4

1 目录 一.器件选型..............................................6 1.元件选型要求...........................................6 2.断路器.................................................6 2.1真空断路器(施耐德宝光).............................6 2.1.1灭弧原理...........................................6 2.1.2型号说明...........................................7 2.1.3主要参数...........................................7 2.1

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高压柜元器件清单 4.3

序号元件名称型号规格单位 1柜体kyn28-12台 2温度控制器ab-sk-n(嵌入式)只 3加热器ab-djr-100-s只 4指示灯nd16-22ds/4ac220v只 5旋钮np2-ed21只 6带电显示器gsn-10q只 7避雷器hy5wz-17/45只 8接线端子uk-5n只 端板d-uk4/10只 d-uktk只 中心联络件fb110-6只 终端固定件e/uk只 接地端子uk-5jd只 标记条(配uk-5n)10节 (配uk/s)10节 9电磁锁dsnac220v只 10隔离手车630a只 11转换手车只 12铜排镀锡tmy-60x66m根 13高压热缩管φ6010kv红绿黄各20m米 14空气开关dz7-60/2c6只 15熔断器rt18-32x/

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利用高压变压器的非理想化参数作为llc谐振回路的部件提高电源的性能和可靠性。根据变压器等效电路模型,分析利用高压变压器的阻抗频率特性和增益频率特性(波特图)测量分布参数的方法,设计并实测高压变压器阻抗与增益频率特性,计算激磁电感、漏感、绕组电容、直流电阻和磁芯损失电阻等模型参数,进行spice仿真分析。仿真结果与实测结果基本相符,验证了该方法的有效性。

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1 国家科学技术进步奖公示材料 项目名称:功率高压mos器件关键技术与应用 推荐单位意见 推荐意见: 该成果深究功率高压mos器件的耐压与比导通电阻之制约关系,建立功率高压 mos器件优化设计理论,其中非全耗尽新模式和r-阱全域优化法实现功率mos器 件更低比导通电阻;等效衬底模型揭示衬底辅助耗尽效应的物理机制,获得理想衬 底条件提高耐压。提出横向功率高压mos器件衬底终端技术,解决小曲率导致的低 耐压瓶颈问题。据此,发明并研制出两类新型功率高压mos器件。 该成果创建国内首个功率高压超结mos器件量产平台暨全球首个深槽工艺8英 寸超结mos器件代工平台;建立超低比导通电阻700vbcd量产平台和功率高压 soi量产代工平台。相关工艺平台已为全球230余家企业提供芯片量产代工服务,并 为三星、飞利浦等知名整机厂家提供半导体芯片生产服务。应装备急

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用于光电集成收发模块的SOI波导耦合器设计 4.8

基于光纤陀螺的小型化和工程化设计要求,提出模块化设计概念。设计了一种y型soi波导耦合器,用于光纤陀螺光收发模块。此结构具有形式简单、谱宽、加工工艺成熟和易于实现光电集成等技术优势。理论上分析了波导结构参数对其特征参数(分光比、损耗)的影响,优化参数设计,通过模场匹配理论减小器件损耗。最后,对波导耦合器加工工艺进行了讨论,采用电子束光刻技术加工出波导掩膜版,并对加工工艺参数进行了优化。实验结果表明:所设计的分光比50%:50%波导耦合器,当波导长为25mm时,输入输出波导的间距可以达到300μm,且理论弯曲损耗可忽略不计,可以有效的抑制光源与耦合器的串音干扰。通过优化工艺参数,设计的soi波导耦合器可以满足设计要求。

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基于多元线性回归理论的陆上风电场投资估算模型研究 4.6

对影响陆上风电场造价的不同因素进行分析研究,基于多元线性回归理论建立了投资估算基础模型。将收集的陆上风电场投资造价数据进行整理并输入数理统计软件spss,拟合得到投资估算模型。实际算例检验表明,该模型能够较准确地反应陆上风电场的投资估算。模型为陆上风电场前期的投资估算编制以及方案比选提供了较准确的参考依据。

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大拉杆横向型波纹补偿器 4.7

拉杆横向型波纹补偿器 用途: 大拉杆横向型波纹补偿器可以补偿弯曲管道的横向位移和角位移。曲 管压力平衡波纹补偿器是按照gb/t12777-99和美国《ejma》标 准辅助计算机优化设计、制造而成,适用于石化、钢铁、电力、有色 金属等部门,安装在管道的拐弯处或与设备相连的空间管道上,它能 补偿轴向位移、横向位移,而不会对管道系统或其它设备产生内压推 力。 型号: 本厂生产dn100-dn5000,压力级别0.1mpa-2.5mpa 连接方式:1、法兰连接2、接管连接 产品横向补偿量:根据用户要求 一、型号示例 举例:0.6dlb500-fb-1500 表示:公称通径为500mm,工作压力为0.6mpa,长度为1500mm, 不锈钢法兰连接的大拉杆横向波纹补偿器。 二、使用说明: 大拉杆横向型波纹补偿器可以补偿弯曲管段的横向位移和角位移。 三、大拉杆横向波

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以反射延迟器代替1/4波片构成的反射式横向调制光学电压传感器结构紧凑,便于实际应用。对bi4ge3o12(bgo)晶体反射式横向调制光学电压传感器进行理论分析,分析表明:将待测电压加于bgo晶体方向,且使光沿晶体方向通过时,光学电压传感器具有较好的双光路温度互补特性,传感器具有最优性能。对2种不同结构的光学电压传感器进行温度试验,试验结果验证了理论分析的正确性。

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钢纤维增强混凝土的机理及断裂模型 4.5

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近年来,我国经济发展的非常快,对电力的需求急剧增加。由于我国电力的需要主要在东部,而能源主要分布在西部,因此为了实现资源互补,需要进行长距离、大容量的电力输送。当输电距离超过800-1000km时,超高压直流输电比超高压交流输电更具有优势,在我国的西电东送中开始应用。本文对超高压直流输电线路设计参数取值范围,采用解析法研究了线下电场、电场场强的大小和分布规律。

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张亮亮

职位:船舶专业安全评价师

擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林

基于介质电场增强理论SOI横向高压器件与耐压模型文辑: 是张亮亮根据数聚超市为大家精心整理的相关基于介质电场增强理论SOI横向高压器件与耐压模型资料、文献、知识、教程及精品数据等,方便大家下载及在线阅读。同时,造价通平台还为您提供材价查询、测算、询价、云造价、私有云高端定制等建设领域优质服务。手机版访问: 基于介质电场增强理论SOI横向高压器件与耐压模型