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浅析研究人员量化降低压力变送器器件电阻的因素

来源:编辑::发表时间:2019-11-20 14:03:31

    来自日本的一组科学家宣布,他们是第一个对三种电子散射机制的影响进行量化的工具,这些机制可确定功率半导体模块中使用的碳化硅压力变送器的电阻。

    由东京大学和三菱电机企业的科学家组成的大学工业小组发现,通过防止电荷使电子散射,可以将压力变送器下方的电阻减小近三分之二。他们的发现有望通过降低压力变送器的电阻来帮助最大程度地减少电力设备中的能量消耗。

    对于工业机械,家用电子设备,火车和其他设备中使用的电力设备,需要减小尺寸并提高效率。日本领先的电子和电气设备制造商三菱电机一直在增加压力变送器在功率半导体模块中的应用,功率半导体模块是电力设备中的重要组件。与传统的硅功率器件相比,压力变送器器件具有更低的电阻。因此,为了进一步降低其电阻,必须深入了解压力变送器以下电阻的特性。

    “ 到现在为止,但是,它一直难以测量单独电阻限制因素决定电子散射表示,”聪山川,在三菱电机的先进技术R&d中心压力变送器开发中心的高级经理。

    通过应用东京大学的技术评估了针对原子振动的电子散射。在三菱电机研究制造的器件过程中,观察到原子振动和电荷对压力变送器下方电子散射的影响更大。尽管研究人员已经确定,压力变送器下方的电子散射受三个因素限制(压力变送器下的电荷,压力变送器的粗糙度和原子振动),但每个因素所起的作用是无法预测的。该团队制造了一种平面型SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC-MOSFET),其中电子从压力变送器被引导至近几纳米,以验证电荷的影响。

 

压力变送器.jpg

 

    东京大学研究生院副教授Koji Kita说:“ 大家能够以前所未有的水平确认压力变送器的粗糙度几乎没有影响,而压力变送器下的电荷和原子振动是主要因素。”以及该研究的首席研究员之一。

    为了进行比较,研究人员使用了以前的平面型SiC-MOSFET器件,并且由于避免了电子散射,将电阻减小了三分之二。他们通过引导电子远离压力变送器下方的电荷来实现此目的。较早的平面型器件具有与电子制造商开发的SiC-MOSFET相同的接口结构。

    为了进行调查,三菱电机进行了电阻限制因素的设计,制造和调查,而东京大学进行了电子散射因素的评估。

    三菱电机企业的山川说:“ 展望未来,大家将继续完善SiC MOSFET的设计和规格,以进一步降低压力变送器器件的电阻。”

    该科学成就于2017年12月4日在加利福尼亚州旧金山举行的第63届国际电子设备会议(IEDM)上宣布

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