РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЕМЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ БИПОЛЯРНЫХ СО СТАТИЧЕСКОЙ ИНДУКЦИЕЙ ТРАНЗИСТОРОВ (БСИТ)

Целью исследования является разработка одного из перспективных полупроводниковых приборов, пригодных для создания и совершенствования управляемых выпрямителей, биполярного статического индукционного транзистора.

Методы. Рассмотрены структурная и принципиальная схемы управляемого выпрямителя на основе биполярного статического индукционного транзистора (БСИТ), а также критерий эффективности управляемых выпрямителей – эквивалентное падение напряжения.

Результат. Представлены результаты исследований макета управляемого выпрямителя на БСИТ КТ698И; установлена работоспособность макета при входном напряжении от 2,0 В на частоте до 750 кГц. Коэффициент полезного действия исследованных макетов при средних плотностях тока достигает 90%. Предложена оптимизация технологического маршрута изготовления микроэлектронного управляемого выпрямителя, включающего БСИТ и интегральные биполярные элементы схемы управления.

Вывод. Доказано, что наиболее эффективное использование биполярного статического индукционного транзистора имеет место при работе в низковольтных управляемых выпрямителях на частотах 350-400 кГц совместно с низковольтной схемой управления. Обосновано, что повышение функциональных характеристик преобразователей связано, в первую очередь, с расширением диапазонов входного напряжения и выходного тока.

1. Исмаилов Т.А., Шахмаева А.Р., Букашев Ф.И., Захарова П.Р. Технология, конструкции, методы моделирования и применение БСИТ-транзисторов/ М.: Академия, 2012.-252 с.

2. Букашев Ф.И. SPICE-модель биполярного статического индукционного транзистора // Известия вузов. Электроника, № 5, 2009. - С. 15-21.

3. Григорьев Б.И. Состояние и перспективы развития теории силовых биполярных транзисторов// Известия высших учебных заведений. Приборостроение. Спб.: ИТМО, 2016, Т. 59 - № 2, с. 95-106.

4. Лагунович Н.Л., Турцевич А.С., Борздов В.М. Новый технологический маршрут изготовления биполярного транзистора со статической индукцией// МНПК «Современные информационные и электронные технологии». Одесса, 2016, С.150-151.

5. Шахмаева А.Р., Шангереева Б.А., Саркаров Т.Э. Технология изготовления транзисторных структур силовой электроники//Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2016. – №1. –Т. 40. -С.31-37.

6. Шахмаева А.Р., Захарова П.Р. Применение САПР SYNOPSYS для моделирования БСИТ-транзистора// Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы материаловедения и наноматериалов: труды VIII Международной конференции.- 9-10 июня 2011.- М: Изд-во МИСиС, 2011.-С.823-828.

7. Каримов А.В., Ёдгорова Д.М., Абдулхаев О.А. Полевой транзистор с длинным каналом со свойствами короткоканального транзистора// Физика и техника полупроводников. М.: Изд. «Наука», 2014.- № 4 - С. 498-503.

8. Захарова П.Р. Исследование и анализ изменения параметров канальной области бсит-транзистора средней высоковольтности. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2013;29(2):15-21

9. Исмаилов Т.А., Шахмаева А.Р., Захарова П.Р. Технологическое решение по улучшению параметров кристалла биполярного со статической индукцией транзистора// Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки.-2011.-Т. 20 - №1 - С. 6-10.

10. Шахмаева А.Р., Шангереева Б.А., Захарова П.Р. Разработка конструктивно-технологических решений создания БСИТ-транзисторов с применением средств приборно-технологического моделирования//Актуальные направления фундаментальных и прикладных исследований: материалы IV международной научно-практической конференции, 4-5 августа 2014 г.– М., 2014.-С. 172-174

11. Шахмаева А.Р., Захарова П.Р. Совершенствование технологии изготовления низковольтного транзистора с наноразмерными величинами активных областей// Прикаспийский журнал. Управление и высокие технологии. 2011.- Т.4 - №16. - С.103-110.

12. Патент 2013100562/28 Рос. Федерация: МПК H01L 21/58, № 2534439; заявл. 09.01.2013;опубл. 27.11.2014 Бюл. №33.-4с. Исмаилов Т.А., Шахмаева А.Р., Захарова П.Р. Способ формирования контакта к стоковой области полупроводникового прибора.

13. Wang, Y., Feng, J., Liu, C. et al. Improvements on voltage-resistant performance of bipolar static induction transistor (BSIT) with buried gate structure. Science in China Series F: Information Sciences, 2012, 55(4): 962.

14. Wang, Y., Feng, J., Liu, C. et al. Improvement on the dynamical performance of a power bipolar static induction transistor with a buried gate structure. Journal of Semiconductors, 2011, 32 (11): 962.

15. Napoli, E. and Strollo, A. G. Static Induction Transistors. Wiley Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering, 2014, pp.1–6.

16. Meenakshi Mataray et al. Modern Power Semiconductor Devices. (IJCSIT) International Journal of Computer Science and Information Technologies, 2012, vol.3, no. 4, pp. 4571 – 4574.

17. Shaohua Lu and Farid Boussaid. An Inductorless Self-Controlled Rectifier for Piezoelectric Energy Harvesting. Sensors, 2015, p.15.

18. G. Belkacem1a, S. Lefebvre1, P. Joubert et al. Distributed and coupled 2D electro-thermal model of power semiconductor devices. Eur. Phys. J. Appl. Phys., 2014, 66: 20102.