公开(公告)号：CN114220860B

公开(公告)日：2024-11-15

申请号：CN202111484626.0

申请日：2021-12-07

Applicant: 湖南大学

Inventor： 王俊 ,  俞恒裕 ,  梁世维 ,  邓高强 ,  刘航志

IPC: H01L29/78 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种单片集成反向续流二极管的高可靠性平面栅SiC MOSFET器件结构及其制备方法，所述平面栅SiC MOSFET器件的元胞结构包括：漏极金属、N+衬底、N‑漂移区，所述N‑漂移区的顶部设有电流扩散层一和电流扩散层二，所述电流扩散层一中设有P型屏蔽区和P+区；所述电流扩展层由电流扩散层一和电流扩散层二构成，电流扩散层二层位于P型屏蔽层和P+区之间；所述元胞结构的N‑漂移区顶部设有P‑base区，P‑base区内还设有N+区以及P+区，N+区以及P+区与源极金属相连。本发明改善了器件的反向恢复能力，避免了体二极管导通而引起的双极性退化，提高器件的可靠性。

公开(公告)号：CN114582975B

公开(公告)日：2024-10-18

申请号：CN202210126895.8

申请日：2022-02-11

Applicant: 湖南大学

Inventor： 王俊 ,  张倩 ,  邓高强

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/423 ,  H01L21/336 ,  H01L29/16 ,  H01L29/167

Abstract: 本发明属于功率半导体器件技术领域，涉及一种具有低比导通电阻的SiC MOSFET器件，包括形成于N型重掺杂半导体衬底之上的N型半导体漂移区；形成于N型半导体漂移区表面的P阱区和JFET区形成于P阱区表面的P型重掺杂半导体体接触区和N型重掺杂半导体源区；形成于N型重掺杂半导体源区、P阱区和JFET区之上的包括氧化层和多晶硅的平面栅结构。在P型重掺杂半导体体接触区和P阱区侧面引入一个包括绝缘介质和导电材料的侧壁倾斜一定角度且延伸至N型半导体漂移区的沟槽屏蔽栅结构，屏蔽栅与源电极短接；并在沟槽屏蔽栅结构底部和侧面引入P型掺杂区辅助耗尽漂移区，提高漂移区浓度，有利于降低器件比导通电阻，改善器件性能。

公开(公告)号：CN118538728A

公开(公告)日：2024-08-23

申请号：CN202410544794.1

申请日：2024-04-30

Applicant: 湖南大学

Inventor： 梁世维 ,  王俊

IPC: H01L27/07 ,  H01L29/78 ,  H01L29/06

Abstract: 本发明涉及一种集成温度传感器的沟槽栅MOSFET，包括由下至上顺次设置碳化硅外延层和源极；形成于碳化硅外延层表面的若干个第一沟槽和一个第二沟槽，所有所述第一沟槽分布于源极区域内，所述第二沟槽位于栅极压焊区内。本发明在器件的栅极压焊区内设置第二沟槽，并在第二沟槽内形成n‑polySi作为异质结二极管的阴极，在第二沟槽的底部形成p‑SiC，且p‑SiC与源极直接形成电连，作为异质结二极管的阳极，因此所集成的n‑polySi/p‑SiC异质结二极管温度传感器既不影响SiC MOSFET器件性能，也无需增加额外的芯片面积。

公开(公告)号：CN118033483B

公开(公告)日：2024-07-02

申请号：CN202410430346.9

申请日：2024-04-11

Applicant: 湖南大学

Inventor： 王俊 ,  柯子鹏 ,  胡波 ,  彭子舜 ,  戴瑜兴

IPC: G01R31/52 ,  G06F17/10

Abstract: 本发明公开了一种基于分数阶栅极电流的短路检测方法及电路，通过方法分别获取与栅极相对应的第一电流数据、第二电流数据；创建与所述第一电流数据相对应的第一分数阶模型，以及与所述第二电流数据相对应的第二分数阶模型；根据所述第一分数阶模型经分数阶拟合处理，生成相应的第一电压数据；根据所述第二分数阶模型经分数阶拟合处理，生成相应的第二电压数据；调节与分数阶模型相对应的分数阶阶数，生成与所述分数阶阶数相对应的第三电流数据；根据所述第三电流数据，并结合预设参考值数据，实时判定待检电路中的功率器件是否存在短路故障，即通过对MOSFET的电参数进行分数阶建模，实现更快的电流变化速度，更快更精确的判断短路故障。

公开(公告)号：CN117761497B

公开(公告)日：2024-05-24

申请号：CN202410194399.5

申请日：2024-02-22

Applicant: 湖南大学

Inventor： 王俊 ,  柯子鹏 ,  胡波 ,  彭子舜 ,  戴瑜兴

IPC: G01R31/26

Abstract: 本发明提供了一种基于分数阶建模的SiC MOSFET结温测量方法和系统，与传统的SiC MOSFET结温测量方法对比，解决了现有技术中结温测量方法温度敏感度较低的技术问题；该方法采用分数阶模型，具有灵活和精确的优点，能有效提高SiC MOSFET电参数的温度敏感度，从而实现更准确、快速的结温测量；这种方法有助于改善电力电子设备的安全性和稳定性，减少由于器件过热导致的故障，并且提高了器件的可靠性，降低维护成本；此外，它还为其他相关领域提供了一个全新的分析工具，拓宽了应用范围，具有重要的实用价值。

公开(公告)号：CN117894845A

公开(公告)日：2024-04-16

申请号：CN202311817099.X

申请日：2023-12-26

Applicant: 湖南大学

Inventor： 王俊 ,  谭琛 ,  邓高强

IPC: H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336

Abstract: 本发明涉及一种快恢复分裂栅MOSFET结构及其制备方法。本发明通过在沟槽中沿器件纵向方向引入间隔一定距离的源极结构，从而在分裂栅MOSFET结构中引入了N型肖特基二极管和P型肖特基二极管，第一金属和N型外延层形成N型肖特基二极管，第一金属和P阱层形成P型肖特基二极管。在耐压状态下，P型肖特基二极管削弱了N型肖特基二极管处的电场并降了低泄漏电流；在MOSFET反向恢复过程中，N型肖特基二极管为电子提供了额外的传输路径，从而减小了反向恢复过程中漂移区存储的电荷。因此，通过肖特基二极管的引入可以在不牺牲泄漏电流的基础上改善分裂栅MOSFET体二极管的反向恢复特性，减小开关损耗。

公开(公告)号：CN114337347B

公开(公告)日：2024-02-06

申请号：CN202210005398.2

申请日：2022-01-05

Applicant: 湖南大学

Inventor： 王俊 ,  胡波 ,  董睿骁 ,  彭子舜 ,  柯子鹏

IPC: H02M7/5387 ,  H02M1/14 ,  H02M1/12 ,  H02M1/38 ,  H02M1/32

Abstract: 本发明属于电力电子变换器控制与智能化电源领域，具体涉及一种延长全SiC逆变器寿命的方法，这种方法包含电流控制环，AD转换模块，SiC MOSFET热敏电参数(TSEPs)在线监测模块、器件老化监测模块和SPWM单极性调制模块。本发明针对全SiC逆变器，将电流闭环控制与SiC MOSFET的老化监测相结合实现了稳定交流输出的同时，提高了整个系统的可靠性，延长了全SiC逆变器的寿命。

公开(公告)号：CN113964197B

公开(公告)日：2023-06-02

申请号：CN202111265231.1

申请日：2021-10-28

Applicant: 湖南大学

Inventor： 邓高强 ,  王俊 ,  张倩

IPC: H01L29/739 ,  H01L29/06 ,  H01L21/331

Abstract: 本发明属于功率半导体技术领域，具体是一种低泄漏电流的IGBT器件，包括N型半导体衬底；形成于N型半导体衬底正面的P阱层；形成于P阱层正面的高掺杂P+区和高掺杂N+发射区；形成于高掺杂N+发射区中部并在垂直方向上贯穿P阱层且底部位于N型半导体衬底内的沟槽栅；由沟槽栅中导电材料引出的栅电极；高掺杂P+区和高掺杂N+发射区共同引出的发射极电极；形成于N型半导体衬底背面的P型集电区；在P型集电区引出的集电极，P型集电区顶部引入具有电场截止作用的N型掺杂区，N型掺杂区包括形成于P型集电区顶部的一阶N型掺杂区和形成于一阶N型掺杂区顶部的二阶N型掺杂区。本发明可以减小器件的漏电流，提升器件的耐高温能力。

公开(公告)号：CN110634817B

公开(公告)日：2023-04-18

申请号：CN201910912563.0

申请日：2019-09-25

Applicant: 湖南大学

Inventor： 王俊 ,  付启卉 ,  曾重 ,  刘轶哲

IPC: H01L23/367 ,  H01L23/373 ,  H01L23/48 ,  H01L25/18

Abstract: 本发明涉及电力电子器件技术领域，尤其涉及一种由IGBT和MOSFET构成的混合功率模块的封装结构，包括底部金属板和顶部金属板，所述底部金属板和顶部金属板上分别隔离设置有两块DBC板；所述顶部DBC板上并联设置有MOSFET，所述底部DBC板上并联设置有Si IGBT和二极管芯片；所述顶部金属板与底部金属板上DBC板通过排针和排母连接。与传统的单面散热的封装结构相比，本发明能够遏制空间分布参数对MOSFET高速开关工作性能的影响，可双面散热以提高功率密度，并具有空间紧凑、装配简单快捷等特点；同时，本发明提供的封装结构能够以较低的成本获得较好的模块性能。

公开(公告)号：CN115628827A

公开(公告)日：2023-01-20

申请号：CN202211201748.9

申请日：2022-09-29

Applicant: 湖南大学

Inventor： 王俊 ,  柯子鹏 ,  胡波 ,  彭子舜 ,  戴瑜兴 ,  丁渝洲

IPC: G01K13/00 ,  G01K7/00 ,  G01R27/02 ,  G01R19/00 ,  G06F18/214 ,  G06N3/0464 ,  G06N3/044 ,  G06N3/08

Abstract: 本发明公开了一种基于神经网络的变换器结温监测方法及系统，对Tj、Rdson、RL、RC的值进行预处理，完成最大结温模型的训练数据集的采集；搭建基于神经网络的最大结温模型；输入数据集包括Rdson、RL、RC；输出数据集是Tj；采用训练数据集对最大结温模型进行训练，并得到一个包含自变量Rdson、RL和RC以及因变量结温数据Tj的关系式矩阵；采集变换器的电感电流、输入电压以及电容电压的参数；通过运算得到Rdson、RL和RC，将Rdson、RL和RC的数值输入最大结温模型中，基于关系式矩阵实时得到变换器的结温数据Tj。本发明仅需要检测变换器的电感电流、输入电压及输出电压即可得到变换器的结温参数。