發(fā)布時(shí)間：2024-06-01 22:37

　　金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管控制晶閘管(Metal-oxide-semiconductor Controlled Thrysitor,MCT)是一種硅基高壓器件,具有觸發(fā)延遲小、導(dǎo)通阻抗低、電流上升速率快等優(yōu)點(diǎn),常用作爆炸箔起爆器的觸發(fā)開(kāi)關(guān)。陽(yáng)極短路型柵控晶閘管(Anode Shorted Metal-Oxide-Semiconductor Controlled Thrysitor,AS-MCT)是新一代的MCT,相較于常規(guī)MCT,具備常關(guān)斷能力,能夠簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)電路,對(duì)導(dǎo)彈電子學(xué)系統(tǒng)的可靠性和小型化具有重要的作用,已經(jīng)逐步替代常規(guī)的MCT。AS-MCT為金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)、多重雙極型晶體管構(gòu)建的復(fù)合型器件,工作物理機(jī)制復(fù)雜,在中子輻射場(chǎng)中,由于中子源不可避免的存在伴生γ輻射,器件內(nèi)部會(huì)同時(shí)產(chǎn)生位移損傷和電離損傷,嚴(yán)重影響起爆電路的脈沖放電性能,直至于無(wú)法起爆。AS-MCT是一種軍事用途明顯的高端半導(dǎo)體器件,一直禁運(yùn),特別是AS-MCT器件物理和輻射效應(yīng)研究的公開(kāi)資料非常少,嚴(yán)重阻礙了該類(lèi)器件的自主研制、輻射效應(yīng)...

【文章頁(yè)數(shù)】：197 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 柵控晶閘管產(chǎn)品的現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外產(chǎn)品情況
        1.2.2 國(guó)內(nèi)產(chǎn)品情況
    1.3 輻照效應(yīng)的研究歷史與現(xiàn)狀
        1.3.1 典型輻射環(huán)境
        1.3.2 國(guó)外研究情況
        1.3.3 國(guó)內(nèi)研究情況
        1.3.4 柵控晶閘管的輻射效應(yīng)研究
    1.4 爆炸箔起爆器的現(xiàn)狀
    1.5 現(xiàn)有問(wèn)題和本文貢獻(xiàn)
    1.6 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 AS-MCT的器件物理分析
    2.1 器件結(jié)構(gòu)與基本工作原理
    2.2 不同結(jié)構(gòu)MCT電學(xué)性能的對(duì)比
    2.3 器件的關(guān)鍵電學(xué)特性
        2.3.1 轉(zhuǎn)移特性
        2.3.2 正向傳輸特性
        2.3.3 正向阻斷特性
        2.3.4 反向傳輸特性
        2.3.5 電流上升速率
    2.4 實(shí)驗(yàn)樣品的結(jié)構(gòu)剖析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 輻射效應(yīng)及電容脈沖放電電路的理論和裝置
    3.1 位移輻射效應(yīng)研究
        3.1.1 缺陷動(dòng)力學(xué)
        3.1.2 電參數(shù)損傷
    3.2 電離輻射效應(yīng)研究
        3.2.1 缺陷動(dòng)力學(xué)
        3.2.2 電參數(shù)損傷
    3.3 電容脈沖放電原理
    3.4 輻照實(shí)驗(yàn)裝置
        3.4.1 中子輻照裝置
        3.4.2 電離輻照裝置
    3.5 測(cè)試設(shè)備和測(cè)試方法
        3.5.1 電壓-電流測(cè)試
        3.5.2 電容-電壓測(cè)試
        3.5.3 深能級(jí)瞬態(tài)譜測(cè)試
        3.5.4 脈沖放電測(cè)試
    3.6 本章小結(jié)
第四章 AS-MCT的中子位移損傷效應(yīng)
    4.1 輻照實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    4.2 基區(qū)緩變摻雜三極管增益損傷模型
        4.2.1 模型建立
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.3 轉(zhuǎn)移特性損傷效應(yīng)
        4.3.1 輻照前
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與效應(yīng)分析
    4.4 正向傳輸特性損傷效應(yīng)
        4.4.1 輻照前
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與效應(yīng)分析
        4.4.3 觸發(fā)電流位移損傷模型
    4.5 正向阻斷特性損傷效應(yīng)
        4.5.1 輻照前
        4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與效應(yīng)分析
        4.5.3 陽(yáng)極漏電損傷模型
        4.5.4 擊穿電壓損傷模型
    4.6 脈沖放電特性損傷效應(yīng)
        4.6.1 輻照前充電過(guò)程分析
        4.6.2 輻照前放電過(guò)程分析
        4.6.3 等效漏電阻
        4.6.4 充電過(guò)程的損傷效應(yīng)
        4.6.5 放電過(guò)程的損傷效應(yīng)
    4.7 材料參數(shù)損傷的表征
        4.7.1 摻雜濃度
        4.7.2 位移缺陷
    4.8 本章小結(jié)
第五章 AS-MCT的電離損傷效應(yīng)
    5.1 輻照實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    5.2 轉(zhuǎn)移特性損傷損傷效應(yīng)
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.2.2 損傷效應(yīng)分析
        5.2.3 電離缺陷提取
    5.3 正向傳輸特性損傷
    5.4 正向阻斷特性損傷
        5.4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.4.2 漏電
        5.4.3 擊穿
    5.5 脈沖放電特性損傷效應(yīng)
        5.5.1 等效漏電電阻
        5.5.2 充電過(guò)程的損傷
        5.5.3 放電過(guò)程的損傷
    5.6 本章小結(jié)
第六章 AS-MCT的抗輻射加固關(guān)鍵技術(shù)
    6.1 抗位移輻射加固
        6.1.1 材料選擇
        6.1.2 加固結(jié)構(gòu)
        6.1.3 參數(shù)分析與優(yōu)化
        6.1.4 工藝實(shí)施
        6.1.5 加固效果
    6.2 抗電離輻射加固
        6.2.1 加固結(jié)構(gòu)
        6.2.2 工藝實(shí)施
        6.2.3 加固效果
    6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3986484