Eigen RadarBilim
Arşiv
Analiz

Çift p katmanlı güç transistörü, benzetimde gerilim–direnç dengesini iyileştirdi

İki p tipi katman kullanan dikey güç transistörü tasarımı, bilgisayar benzetiminde elektrik alanını daha dengeli dağıttı. Tek hakemli mühendislik çalışması, cihaz kapalıyken yüksek gerilime dayanma ile açıkken düşük direnç sağlama hedeflerini birlikte inceledi. Katman genişliği ve katkılama koşulları değiştirilerek yük dengesi hesaplandı. Önerilen yapı için verilen gerilim ve direnç değerleri model sonuçları; yeni üretilmiş bir yonganın ölçümleri olarak değerlendirilmemeli. Model önceki deneysel verilerle kalibre edildi.

Bilim··Akşam
Üç metal bacaklı siyah bir güç transistörü, açık renkli çalışma tezgâhındaki antistatik matın üzerinde duruyor; arkada alet tepsisi ve monitörün arka yüzü var.

Benzetim gerilim ve iletim direncini birlikte hesapladı

Dikey güç transistörünün içine iki p tipi katman yerleştiren tasarım, benzetimde gerilim–direnç dengesini iyileştirdi. Tek hakemli mühendislik çalışmasında, delinme gerilimi önerilen yapı için 78,6 V ve özgül açık durum direnci ise yaklaşık 0,39 mΩ cm² düzeyinde hesaplandı. Bu sonuçlar yeni tasarımın bilgisayar modeline ait. Yüksek gerilimi kapalı durumda taşımak ve açık durumda akımı düşük dirençle geçirmek, güç transistörlerinde birbirini sınırlayan iki hedef.[1]

Öneri, metal oksit yarı iletken alan etkili transistörün, kısaca MOSFET’in elektrik alanını yeniden dağıtmayı amaçlıyor. Daha yüksek gerilime dayanan sürüklenme bölgesi genellikle iletim direncini de artırıyor. Alanın dar bir yerde yoğunlaşmasını azaltan yapı, bu dengeyi katmanların yükleri üzerinden ele alıyor.[1]

Bir p katmanı sürüklenme bölgesine eklendi

Katmanlardan biri sürüklenme bölgesinde, diğeri yanal yerleştirilmiş iki kapının arasında bulunuyor. Araştırmacılar ek katmanın genişliğini, katkılama düzeyini ve kapı geometrisini değiştirerek p ve n bölgelerinin yük dengesini inceledi. Modelde tercih edilen genişlik oranı 1,5 olarak verildi. Elektrik alan çizimleri, dengeli yük dağılımının alanı yayabildiğini gösteriyor.[1]

Önceki deney verileri modelin kalibrasyonunu sağladı

Hesaplar, Silvaco ATLAS adlı yarı iletken benzetim yazılımında iki boyutlu olarak yapıldı. Modelin davranışı daha önce yayımlanan deneysel verilerle kalibre edildi. Anahtarlama davranışı için kapıda biriken yük ve dren ile kapı arasındaki kapasitans da hesaplandı. Üretim adımları için bir yol tarif edildi; önerilen yeni yapının üretim verimi, sıcaklık altındaki ömrü ve donanımdaki anahtarlama kayıpları ise deneysel olarak doğrulanmayı bekliyor.[1]

Kaynakça

  1. Haber kaynağıScientific ReportsYüksek başarımlı, yük dengeli çift p-katmanlı ve çift yanal kapılı dikey güç MOSFET’i
    Birincil makaleScientific ReportsYüksek başarımlı, yük dengeli çift p-katmanlı ve çift yanal kapılı dikey güç MOSFET’i
    ↩1↩2↩3↩4
Uzay ve keşifEnerji dönüşümü ve iklim

Aynı masadan diğer analizler

Bilim masasındaki tüm Gündem analizlerini görüntüle →