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PIN雪崩整流二极管雪崩特性的研究

作　者: 荣凡
导　师: 关艳霞
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 雪崩击穿浪涌电流二极管
分类号: TN312.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着汽车行业的迅猛发展,并联在供电线路上的许多电子控制器和设备与过去大不相同,汽车在运行中常有各种电子干扰产生,抛负载会产生大的瞬态电压和浪涌电流。雪崩整流二极管能有效抑制瞬态电流与电压,保护汽车中的电子调节器、电子点火、电子燃油喷射系统等重要部件。汽车雪崩整流二极管应用于汽车交流发电机中,由于恶劣多变的工作环境,使得此类二极管在性能要求上比普通二极管更为严格,比如良好的高温特性、高的反向浪涌能力,雪崩整流二极管能有效抑制瞬态电流与电压,保护汽车中的电子调节器、电子点火、电子燃油喷射系统等重要部件,而抗反向浪涌电流的能力是车用整流二极管的重要指标之一。本文的主要目的是对车用雪崩整流二极管的雪崩击穿特性进行理论与仿真分析,首先进行了雪崩整流二极管的阻断参数设计,得到雪崩整流二极管的结构参数,并结合实验数据与软件仿真对参数的合理性进行了验证。其次,本文又对车用雪崩整流二极管反向过电流损坏机理进行了分析,提出了在结构设计上提高反向过电流能力的措施。局部过热和双雪崩的作用是诱发器件损坏的主要原因,在结构上采用非穿通结构和尽可能提高基区掺杂浓度可提高雪崩整流二极管的反向过电流能力。利用MEDICI二维器件仿真软件对雪崩整流二极管的雪崩特性进行了仿真分析,对不同的基区宽度,不同基区浓度,不同温度下,一些缓冲层结构的雪崩整流二极管的雪崩特性进行了模拟仿真与结果对比分析。验证了加大基区浓度,提高基区宽度,采取缓冲层结构对于提高雪崩整流二极管浪涌电流能力的作用。对雪崩整流二极管的动态雪崩现象进行了一定的分析研究,雪崩整流二极管的动态雪崩现象与电流丝的形成是造成二极管损坏的重要原因。

PIN雪崩整流二极管雪崩特性的研究

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