Wyniki 1-3 spośród 3 dla zapytania: authorDesc:"JOANNA PATRZYK"

Bipolarne tranzystory mocy wykonane z węglika krzemu DOI:10.15199/13.2016.1.8


  Półprzewodnikowe przyrządy mocy są obecnie jedną z najszybciej rozwijanych grup przyrządów półprzewodnikowych. Gwałtowny postęp technologiczny, obserwowany głównie w ostatnim dziesięcioleciu, wiązał się z dynamicznym rozwojem energoelektroniki, a co za tym idzie, zwiększonym zapotrzebowaniem na te przyrządy półprzewodnikowe [1]. W celu polepszenia parametrów roboczych omawianej grupy przyrządów, zastępuje się powszechnie stosowany krzem (Si-Silicon), materiałami o szerokiej przerwie energetycznej, do których należy między innymi węglik krzemu (SiC-Silicon Carbide). W okresie ostatnich kilkunastu lat obserwujemy intensywny rozwój unipolarnych przyrządów SiC i ich komercjalizację. W roku 2002 na rynku pojawiły się pierwsze diody Schottky’ego, w roku 2003 tranzystory MESFET, a tranzystory JFET i MOSFET odpowiednio w latach 2008 i 2010. Z uwagi na potrzeby inżynierów - projektantów układów elektronicznych, pojawiły się ostatnio modele tych przyrządów opracowywane na potrzeby komputerowej analizy układów elektronicznych z tymi przyrządami. Również w Katedrze Elektroniki Morskiej od wielu lat były i nada są prowadzone prace badawcze, obejmujące pomiary charakterystyk i parametrów tych przyrządów, jak również propozycje modeli dla programu SPICE uwzględniające także zjawiska termiczne, opisane np. w pracy [6]. W ostatnim dziesięcioleciu producenci przyrządów SiC rozwinęli technologię bipolarną. W roku 2008 pojawił się na rynku tranzystor bipolarny firmy TranSiC [8]. Rozpoczął się nowy rozdział w rozwoju technologii przyrządów SiC. W pracy scharakteryzowano wybrane właściwości węglika krzemu, będącego obecnie jednym z najbardziej obiecujących materiałów przeznaczonych do produkcji przyrządów mocy. Przedstawiono historię rozwoju bipolarnych tranzystorów mocy wykonanych z węglika krzemu, jak również status komercyjny oraz stan literatury w omawianym zakresie tematycznym. Zwrócono również uwagę na mankamenty w zakresie modelow[...]

Porównanie charakterystyk statycznych bipolarnych tranzystorów mocy wykonanych z krzemu i węglika krzemu DOI:10.15199/ELE-2014-184


  Tranzystory mocy należą do jednych z najpopularniejszych przyrządów półprzewodnikowych wytwarzanych w postaci elementów dyskretnych oraz elementów półprzewodnikowych w układach scalonych (np. układy smart power) na potrzeby elektroniki i energoelektroniki. Pomimo obserwowanego w ostatnim czasie intensywnego rozwoju unipolarnych przyrządów mocy, takich jak np. tranzystory MOS, MESFET, JFET, nie mija zainteresowanie przyrządami bipolarnymi, w tym bipolarnymi tranzystorami mocy (BJT). Tranzystory BJT mocy są stosowane między innymi w elektronicznych układach liniowych jako elementy wzmacniające, natomiast w układach energoelektronicznych - głównie jako elementy kluczujące - na przykład w elektronicznych układach falowników wykorzystywanych w systemach zasilających pojazdy mechaniczne napędzane energią elektryczną [1]. Obecnie prowadzone są intensywne badania, zarówno nad udoskonalaniem klasycznych struktur komercyjnie dostępnych krzemowych bipolarnych tranzystorów mocy, jak i nad wykorzystaniem do konstrukcji tych przyrządów materiałów półprzewodnikowych o dużej przerwie energetycznej, w szczególności węglika krzemu. W roku 2005 firma Tran- SiC [6] wprowadziła na rynek tranzystor bipolarny wykonany z węglika krzemu (SiC-BJT) legitymujący się dopuszczalną wartością napięcia kolektor-emiter UCE0 wynoszącą 1200 V. Obecnie testowane są struktury laboratoryjne tego typu tranzystorów o dopuszczalnej wartości napięcia UCE0 wynoszącej nawet 21 kV [2]. Jednym z istotnych zjawisk zachodzących w elementach półprzewodnikowych, w tym również w bipolarnym tranzystorze mocy, jest zjawisko samonagrzewania [3, 4], skutkujące wzrostem temperatury wnętrza tranzystora ponad temperaturę otoczenia. Z kolei, przyrost temperatury jest spowodowany zamianą energii elektrycznej wydzielanej w tym tranzystorze na ciepło przy nieidealnych warunkach chłodzenia. Do określenia wpływu temperatury na właściwości przyrządu półprzewodnikowego wykorzystuje się d[...]

Przyrządy półprzewodnikowe z węglika krzemu - pomiary, modelowanie i aplikacje DOI:10.15199/ELE-2014-097


  Kluczową rolę w rozwoju elektroniki i energoelektroniki pełnią elementy półprzewodnikowe, w tym elementy mocy o coraz lepszych parametrach. Materiały półprzewodnikowe stanowią podstawowy materiał w konstrukcji elementów mocy. Na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat nastąpił gwałtowny rozwój i postęp technologiczny pozwalający na wykorzystanie w tym celu materiałów półprzewodnikowych o coraz doskonalszych właściwościach. Oprócz powszechnie już stosowanych w przemyśle elektronicznym materiałów półprzewodnikowych, takich jak krzem i arsenek galu, pojawiają się nowe materiały, czego przykładem może być węglik krzemu. W pracy przedstawiono wyniki badań prowadzonych w Katedrze Elektroniki Morskiej (KEM) Akademii Morskiej w Gdyni w zakresie modelowania i pomiarów zarówno przyrządów SiC, jak i układów elektronicznych z tymi przyrządami. Właściwości węglika krzemu Dopuszczalne wartości parametrów roboczych półprzewodnikowych przyrządów mocy takich, jak napięcia i prądy zaciskowe, temperatura wnętrza, gęstość mocy oraz częstotliwość pracy, w dużym stopniu zależą od parametrów materiałowych oraz właściwości półprzewodników stosowanych do konstrukcji tych przyrządów. W tabeli 1 porównano wartości wybranych parametrów materiałowych, tj. szerokości przerwy energetycznej Eg, krytycznego natężenia pola EC, ruchliwości elektronów μn i dziur μp, prędkości nasycenia elektronów νS, koncentracji samoistnej ni oraz przewodności cieplnej λth krzemu oraz węglika krzemu o odmianie krystalicznej (politypii) 4H. 3-krotnie wyższą wartością szerokości przerwy energetycznej Eg, 8-krotnie wyższą wartością krytycznego natężenia pola EC, 2-krotnie wyższą wartością prędkości nasycenia elektronów νS oraz ponad 3-krotnie wyższą wartością przewodności cieplnej λth, co potencjalnie stwarza możliwość wytwarzania z tego materiału przyrządów półprzewodnikowych o wyższej wytrzymałości napięciowej i temperaturowej, a także o mniej[...]

 Strona 1