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公开(公告)号：CN113644137A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110879170.1
申请日：2021-08-02
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/868 , H01L29/861 , H01L29/06
Abstract: 本发明公布了一种大功率快恢复二极管结构，其特征在于，从上至下依次设置有第一电极层、第二导电类型的导通二区、第一导电类型的阻断层、第一导电类型的导通三区和第二电极层，所述导通二区的上表面嵌入多个第二导电类型的导通一区，多个所述导通一区间隔设置；所述导通一区和导通二区的上表面与第一电极层接触；所述导通二区的下表面与阻断层接触；所述阻断层与导通三区之间还设置有第一导电类型的过渡区；所述过渡区的下表面与导通三区连接；所述过渡区的上表面及侧面与阻断层连接。本发明高度集成，可以改善二极管阻断区载流子的分布，在提升快恢复二极管的反向恢复特性的前提下降低其正向导通压降。
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公开(公告)号：CN111669044B
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202010579874.2
申请日：2020-06-23
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供了一种新型级联交错图腾柱无桥PFC电路及其控制方法，属于电力电子领域的开关电源设计领域。所述的新型级联交错图腾柱无桥PFC电路主要包含主电感，高频电感，低频半桥，高频半桥，工频半桥，输出电容。提出了一种新型控制方法，主要由AD转换模块，电压控制环，比例系数，低频电流控制环，总电流控制环，占空比补偿环节，PWM模块组成。本发明最终实现一种新型级联交错图腾柱无桥PFC电路和系统的稳定控制。
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公开(公告)号：CN111599858B
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN201911348030.0
申请日：2019-12-24
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/739 , H01L29/16 , H01L29/06
Abstract: 本发明提供了一种抑制dv/dt，di/dt噪音的高压SiC IGBT结构，该改进型半导体结构包括：与阳极欧姆电极接触的P型注入层，与P型注入层上表面接触的N缓冲层，与N缓冲层上表面接触的N‑漂移层，与N‑漂移层上表面接触的电流扩展层；其中，N‑漂移层掺杂浓度目前为目前高压碳化硅器件耐压层典型浓度的1.2～4倍；将N缓冲层分为多个区域，其浓度由P+注入层至N‑漂移层方向递增。针对现有技术中SiC IGBT的dv/dt，di/dt噪音较强的问题，本发明提供的半导体结构将能够将关断瞬态过程中的耗尽区限制在漂移层内，有效避免了穿通效应的产生，从而大幅度地抑制dv/dt，di/dt噪音的产生，同时能够稳定功率损耗在合理的范围内。
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公开(公告)号：CN113270493A
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN202110532677.X
申请日：2021-05-17
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/744 , H01L29/06 , H01L21/332
Abstract: 本发明公开了一种逆导型碳化硅n‑GTO晶闸管半导体器件，包括自下而上设置的阳极结构、漂移层结构、门极结构以及阴极结构；阳极结构包括自下而上设置的阳极金属电极、第一掺杂类型P+注入层、第一掺杂类型P缓冲层以及设置在右边的第二掺杂类型N+层；漂移层结构包括自下而上设置的第二掺杂类型N场截止层和第二掺杂类型N‑漂移层；门极结构包括自下而上设置的第一掺杂类型P基区和栅极金属电极。该半导体器件结构通过将n‑GTO晶闸管与反向续流PiN二极管集成在同一器件结构上,从而有效降低芯片面积，提高系统功率密度和集成度，利用高质量的n型碳化硅衬底进行加工，并在普通碳化硅GTO晶闸管制备工艺流程上加入少量工艺步骤，即可完成全部制作过程。
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公开(公告)号：CN112768532A
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202110201364.6
申请日：2021-02-23
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供了一种单片集成续流二极管的SiC MOSFET器件及其制备方法。本发明通过在基本的SiC MOSFET结构上进行适当改良，在不增加工艺复杂度的基础上单片集成续流二极管，使得器件在第三象限工作的开启电压降低，反向特性得到改善，有效避免其体二极管长期工作而导致器件双极性退化问题，提高SiC MOSFET器件的可靠性。本发明极大改善了电容特性和门极电荷，有利于提高SiC MOSFET的动态工作性能。同时本发明利用JBS二极管的原理，通过两个P‑base形成耗尽区，对二极管界面起到电场屏蔽保护作用，防止器件击穿电压下降。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112349771A
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN202011059252.3
申请日：2020-09-30
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/06 , H01L21/8258
Abstract: 本发明公布了一种碳化硅器件埋层型终端结构，包括器件元胞和埋层型多调制环终端，所述器件元胞包括：N+ SiC衬底；位于所述N+ SiC衬底上的P缓冲层；位于所述P缓冲层上的P‑漂移区；位于所述P‑漂移区上的N基区，在N基区上进行离子注入形成门极区，位于所述N基区上的P+阳极区；所述埋层型多调制环终端距离P‑漂移区上表面的深度d≧0.3um。本发明还公布了一种碳化硅器件埋层型终端结构的制备方法。本发明可以有效缓解因漂移区上表面SiO2/SiC界面区域内的固定电荷对终端结构的影响，充分发挥终端结构的效果，缓解主结处的电场集中，提高器件的耐压能力。
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公开(公告)号：CN111969039A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010794094.X
申请日：2020-08-10
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L29/06 , H01L21/22 , H01L21/265 , H01L21/324
Abstract: 本发明公开了一种改善衬底电阻率的衬底晶圆结构以及制备方法，涉及一种半导体衬底晶圆，包括：按照晶圆厂商所提供的衬底晶圆，划分成不同电阻率范围；选取不同电阻率范围的衬底晶圆，进行离子注入或掺杂，在表面一定窗口范围内形层高浓度表面区域，注入或掺杂的离子在窗口表面以下以高斯分布的形式存在，并通过高温扩散形成的三维晶圆结构通过多次实验形成不同注入或掺杂窗口和注入或掺杂深度与降低电阻率百分比的对应关系表；在后期的衬底晶圆电阻率的改善上，对应表进行高效精准的衬底晶圆电阻率优化本发明实用性强，控制方案好，效果明显，在性能大幅提高的同时极大方便了户的需求，降低制作成本，满足当下的工艺条件。
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公开(公告)号：CN107591848B
公开(公告)日：2020-06-23
申请号：CN201711054153.4
申请日：2017-10-31
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明涉及电力电子控制技术领域，特别涉及一种下垂控制方法和系统，在传统下垂控制的基础上引入具有发电机调速特性的调速步骤、电压惯性步骤和频率惯性步骤，进一步提升了分布式发电单元的刚性；在调速步骤中增加有功下垂调节步骤，使分布式发电单元具有有功下垂特性；引入电磁方程，改变分布式发电单元输出阻抗特性；通过电压电流双闭环控制实现电源输出电压精确快速反应指令信号；本发明可以运用于基于多电源并联领域、岸电领域和新能源微电网领域等领域，能满足多个分布式发电单元间并联、或与多种电源间的稳定并联运行。
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公开(公告)号：CN110601523A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910895782.2
申请日：2019-09-21
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M1/32 , H02M7/5387 , H02H7/122
Abstract: 本发明属于电子器件领域技术领域，具体涉及本发明一种逆变器、控制方法及计算机设备，包括顺次连接的直流源、半桥逆变拓扑、低通滤波器和负载，半桥逆变拓扑包括混合器件，所述混合器件由Si IGBT和高频功率器件并联组成；以及与半桥逆变拓扑信号连接，用以对逆变器进行控制的控制单元；本发明通过由Si IGBT和高频功率器件并联组成混合器件，当IGBT或MOSFET发生开路故障时，需采用合适的容错控制策略，即通过降压、降频、改变占空比或停机，以防止逆变器性能和可靠性的进一步恶化或损毁；从而达到提高逆变器性能和内部电力电子器件故障的冗余能力，同时能避免电力电子器件工作结温过高并进一步提高逆变器的使用寿命。
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公开(公告)号：CN107069831B
公开(公告)日：2019-12-06
申请号：CN201710147230.4
申请日：2017-03-13
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供一种下垂控制方法，所述方法提出一种下垂控制—解耦下垂控制；提出一种改进粒子群优化算法——具有多群体和多速度更新方式的改进粒子群优化算法(MMPSO)；建立了基于改进粒子群优化算法的离线优化模型，模型中每个逆变电源均串联一个电抗器，然后再通过并联给负载供电。本发明可以运用于新能源微电网领域和不间断供电等领域，能够满足多个逆变电源的并联要求，可以有效的减小并联环流，提升并联系统的稳定性和可靠性。
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