Modelo analítico dependiente de la temperatura para el voltaje umbral del SiC VJFET con un canal lateral asimétrico
Autores: Ghedira, Sami; Fargi, Abdelaali; Besbes, Kamel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Modelo analítico dependiente de la temperatura para el voltaje umbral del SiC VJFET con un canal lateral asimétrico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Dispositivos de semiconductores de banda ancha
Carburo de silicio
Transistor de efecto de campo
Voltaje umbral
Modelo analítico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Los dispositivos semiconductores de banda ancha (WBG) para la electrónica de potencia moderna requieren esfuerzos intensivos para el análisis de los aspectos críticos de su funcionamiento. En los últimos años, los transistores de efecto de campo basados en carburo de silicio (SiC) han sido ampliamente investigados. Motivados por el importante empleo de los transistores de efecto de campo de unión vertical de SiC con canal lateral (LC-VJFET) en el desarrollo de aplicaciones de alta tensión y alta temperatura, las propiedades del dispositivo LC-VJFET son investigadas en este trabajo. El parámetro más importante del LC-VJFET normalmente encendido es su voltaje umbral (V), que se define como el voltaje de compuerta a fuente necesario para bloquear el dispositivo. La mayor complejidad de la operación de bloqueo del dispositivo normalmente encendido hace que el conocimiento preciso del V sea un problema fundamental. En este artículo, se desarrolla un modelo analítico dependiente de la temperatura para el voltaje umbral del LC-VJFET normalmente encendido. Este modelo analítico se deriva en base a un análisis numérico de la distribución de potencial eléctrico a lo largo del canal lateral asimétrico en la operación de bloqueo. Para validar nuestro modelo, los resultados analíticos se comparan con simulaciones numéricicas en 2D y resultados experimentales para un amplio rango de temperaturas.
Descripción
Los dispositivos semiconductores de banda ancha (WBG) para la electrónica de potencia moderna requieren esfuerzos intensivos para el análisis de los aspectos críticos de su funcionamiento. En los últimos años, los transistores de efecto de campo basados en carburo de silicio (SiC) han sido ampliamente investigados. Motivados por el importante empleo de los transistores de efecto de campo de unión vertical de SiC con canal lateral (LC-VJFET) en el desarrollo de aplicaciones de alta tensión y alta temperatura, las propiedades del dispositivo LC-VJFET son investigadas en este trabajo. El parámetro más importante del LC-VJFET normalmente encendido es su voltaje umbral (V), que se define como el voltaje de compuerta a fuente necesario para bloquear el dispositivo. La mayor complejidad de la operación de bloqueo del dispositivo normalmente encendido hace que el conocimiento preciso del V sea un problema fundamental. En este artículo, se desarrolla un modelo analítico dependiente de la temperatura para el voltaje umbral del LC-VJFET normalmente encendido. Este modelo analítico se deriva en base a un análisis numérico de la distribución de potencial eléctrico a lo largo del canal lateral asimétrico en la operación de bloqueo. Para validar nuestro modelo, los resultados analíticos se comparan con simulaciones numéricicas en 2D y resultados experimentales para un amplio rango de temperaturas.