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基于4H-SiC肖特基二极管的极端温度传感器高温工作极限评估
摘要： 我们基于肖特基二极管（SD）建立了用于计算二极管温度传感器（DTS）参数的简化理论模型。所考虑的二极管的电流流动机制以过势垒热电子发射为主导。确立了此类DTS的基本电物理参数之间的定性关联，推导出了DTS极限高温参数的表达式。通过采用镍/碳化硅（4H型）肖特基接触的DTS测试样品验证了理论结果。研究表明，该类DTS的物理高温工作极限（>1250K）超过了基于硅、砷化镓、铝镓砷p-n结的商业DTS，且基于SD的DTS本身展现出显著更低的能耗。
关键词： 宽带隙、热敏性、高温、肖特基二极管、温度传感器、半导体、热极限
更新于2025-09-09 09:28:46
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[2018年IEEE能源转换大会暨博览会（ECCE）- 美国俄勒冈州波特兰市（2018.9.23-2018.9.27）] 2018年IEEE能源转换大会暨博览会（ECCE）- 具有高重复性UIS耐受性的4H-SiC结势垒肖特基二极管和功率MOSFET
摘要： 本文介绍了一种重复非钳位电感开关（R-UIS）测试方法，并报道了最新一代4H-SiC肖特基势垒二极管（SBD）和MOSFET的测试结果。额定电压为700V、1200V和1700V的SBD器件失效能量分别为8.3、8.9和10.3 J/cm2。本次评估中故意弱化了累积热效应，在此条件下重复脉冲UIS的失效能量仅比单脉冲低不到10%。采用100 mJ脉冲对1200V/40 mΩ MOSFET器件进行应力测试，并通过TDDB测试评估栅氧完整性，新旧器件的失效时间基本相同。通过对多家SiC器件供应商的产品测试表明，优异的R-UIS耐受性是Microsemi公司SiC技术的主要差异化优势。
关键词： 肖特基二极管，无钳位电感开关，4H-碳化硅，MOSFET，TCAD
更新于2025-09-09 09:28:46
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多通道三栅极氮化镓功率肖特基二极管，具有低导通电阻
摘要： 本工作展示了一种基于新型多通道三栅架构的高性能横向氮化镓功率肖特基势垒二极管（SBD）。通过周期性AlGaN/GaN异质结构形成的多个二维电子气通道（多通道），实现了导通电阻（RON）降低50%至7.2±0.4 Ω·mm，同时正向电压（VF）显著减小至1.57±0.06 V。我们采用三阳极结构通过鳍片侧壁与多通道形成肖特基接触，从而获得0.67±0.04 V的小开启电压（VON）。为同步控制多通道并有效分散关态电场，在阳极集成了三栅结构，使得器件在-600 V时漏电流（IR）低至~1 nA/mm，接地衬底下1 μA/mm时击穿电压（VBR）高达-900 V。此外，得益于优化的三栅几何结构和50 nm小鳍宽（w）下仍保持2063±123 cm2·V?1·s?1的高有效迁移率（μe），器件因RON与反向电荷（Q）乘积较小而展现出优异的开关性能。本方案以独特方式结合了三栅结构的卓越静电控制能力与多通道的高导电性，为氮化镓功率器件的未来发展提供了有前景的平台。
关键词： 三阳极、氮化镓、漏电流、击穿、肖特基二极管、三栅极、多沟道
更新于2025-09-09 09:28:46
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热中子辐照对Au/n-Si/Ag肖特基势垒二极管电流-电压及电容-电压特性的影响
摘要： 为观察中子嬗变和位移损伤效应，将Au/n-Si/Ag肖特基势垒二极管置于热中子辐照环境中。通过二极管的电流-电压（I-V）和电容-电压（C-V）特性，研究了辐照引起的肖特基势垒高度、饱和电流及施主浓度变化。10秒辐照仅使I-V和C-V测量获得的肖特基二极管参数产生微小变化，30秒的第二次辐照后参数出现显著改变。总剂量辐照后，由于热中子损伤的载流子移除效应，饱和电流增大、势垒高度不均匀性加剧，同时载流子浓度降低。虽然零偏压势垒高度值辐照后变化甚微，但理想因子值辐照后升高。所有二极管的零偏压势垒高度值也通过反向偏压电流特性计算得出，第二次剂量辐照后所有二极管的该数值均下降。采用Cheung函数测定辐照前后的串联电阻值，辐照前介于2.10 kΩ至2.76 kΩ之间，第二次剂量辐照后所有二极管的串联电阻值下降至1.59 kΩ至2.20 kΩ范围。此外，通过能量色散谱（EDS）面扫描证实了器件内元素发生热中子嬗变。
关键词： 半导体器件辐射效应、肖特基二极管、电学特性表征、能量色散X射线光谱（EDS）面扫描、硅、热中子辐照
更新于2025-09-04 15:30:14
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基于肖特基二极管和氮化铝衬底的190 GHz高功率输入倍频器
摘要： 本文介绍了一款可处理高达260毫瓦输入功率的190GHz肖特基二极管倍频器（×2倍频器）的设计与开发。为提升功率处理能力，提出了一种结合计算机辅助设计（CAD）负载牵引技术的建模方法来表征二极管性能。通过该方法，定量研究了多个关键二极管参数对功率处理问题的影响，并基于分析结果设计了用于倍频器的离散二极管芯片。为确保倍频器电路快速散热，选用热导率显著优于当前广泛使用的熔融石英的低成本氮化铝陶瓷（AlN）作为电路基板介质材料。该倍频器电路采用平衡结构配置，其优势在于无需使用滤波器即可实现输入输出信号隔离。通过ANSYS的HFSS与Keysight的ADS协同仿真对倍频器电路进行优化。测试表明，该倍频器可处理高达260毫瓦输入功率，功率转换效率接近8%，在193GHz频率下产生20毫瓦输出功率。
关键词： 高功率、氮化铝衬底、肖特基二极管、CAD负载牵引、太赫兹倍频器
更新于2025-09-04 15:30:14
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[IEEE 2018年第15届欧洲雷达会议(EuRAD) - 西班牙马德里(2018.9.26-2018.9.28)] 2018年第15届欧洲雷达会议(EuRAD) - 一款输出功率30毫瓦的紧凑型室温510-560GHz三倍频器
摘要： 我们报道了一款紧凑型高功率510-560 GHz砷化镓肖特基二极管倍频器，其功率处理能力显著提升，在室温下以350-400 mW泵浦时测得峰值功率达30 mW的世界纪录。该性能较此前同频段报道的源器件提高十倍。通过采用改进的外延结构及片上功率合成拓扑（可将多个倍频结构集成于单芯片），实现了功率处理能力的提升。该芯片还展现出8-9%的先进转换效率（测试中未对夹具/过渡结构损耗进行修正）。
关键词： 肖特基二极管、倍频器、亚毫米波技术、太赫兹技术、亚毫米波源。
更新于2025-09-04 15:30:14
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[IEEE 2018年第15届欧洲雷达会议(EuRAD) - 西班牙马德里(2018年9月26日-2018年9月28日)] 2018年第15届欧洲雷达会议(EuRAD) - 基于离散肖特基二极管的270-320GHz高功率高效源
摘要： 本工作报道了一种基于离散肖特基二极管技术的300 GHz信号源。由ACST开发的高频部分包含两个高功率、高效率倍频器：一个工作在135-160 GHz频段，另一个工作在270-320 GHz频段。两个倍频器均采用单芯片模块设计，且未使用任何功率合成技术。150 GHz和300 GHz倍频器分别可处理超过400 mW和100 mW的输入功率，并提供超过140 mW和30 mW的输出功率。这是该频段范围内基于离散肖特基二极管、且未采用功率合成技术的最强300 GHz信号源。
关键词： 肖特基二极管，高效，高功率，倍频器
更新于2025-09-04 15:30:14