先進(jìn)功率半導(dǎo)體器件及其封裝、集成與應(yīng)用專題特約主編寄語(yǔ)
功率半導(dǎo)體器件作為電力電子裝置的核心元件,對(duì)于電力電子裝置的性能以及可靠性具有決定性作用。近年來(lái),以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導(dǎo)體器件得到了學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的廣泛關(guān)注,并逐漸走入應(yīng)用領(lǐng)域,成為了構(gòu)建新一代電力能源系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐。為了促進(jìn)硅與寬禁帶功率半導(dǎo)體的相關(guān)研究,特在《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》上組織了本次專題,分享學(xué)習(xí)本領(lǐng)域?qū)<覍W(xué)者們的研究成果。此次專題征稿得到了專家學(xué)者們的積極響應(yīng),收到多篇投稿,經(jīng)過(guò)評(píng)審專家嚴(yán)格評(píng)審后,決定采納其中11篇優(yōu)秀論文予以刊登。文章涉及的研究?jī)?nèi)容可以概括為以下幾個(gè)方面:
(1)功率半導(dǎo)體器件特性研究:明確器件特性是實(shí)現(xiàn)器件應(yīng)用的基礎(chǔ),本專題中《考慮寄生振蕩的IGBT分段暫態(tài)模型對(duì)電磁干擾預(yù)測(cè)的影響分析》提出了一種考慮寄生振蕩的IGBT分段暫態(tài)模型,該模型提高了IGBT干擾源頻譜的預(yù)測(cè)精度;《SiC MOSFET串聯(lián)短路動(dòng)態(tài)特性》介紹了SiC MOSFET串聯(lián)短路的動(dòng)態(tài)過(guò)程及其影響規(guī)律;《壓接型IGBT芯片動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》研制出壓接型IGBT芯片動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
(2)功率半導(dǎo)體器件在線監(jiān)測(cè)研究:器件的在線監(jiān)測(cè)可以明確系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)與器件健康狀態(tài),對(duì)于系統(tǒng)保護(hù)設(shè)計(jì)、可靠性評(píng)估具有重要意義?!秹航有虸GBT器件封裝退化監(jiān)測(cè)方法綜述》以壓接型IGBT器件為研究對(duì)象,分析了微動(dòng)磨損失效、柵氧化層失效等多種失效模式及對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)方法;《基于內(nèi)置溫度傳感器的碳化硅功率模塊結(jié)溫在線提取方法》提出一種基于功率模塊內(nèi)置溫度傳感器的器件結(jié)溫在線提取方法;《基于量化電壓并行比較的IGBT狀態(tài)監(jiān)測(cè)保護(hù)電路》提出了一種基于量化電壓并行比較的IGBT狀態(tài)監(jiān)測(cè)保護(hù)電路。
(3)功率半導(dǎo)體器件封裝與可靠性研究:功率半導(dǎo)體器件封裝結(jié)構(gòu)與封裝材料對(duì)于器件性能與可靠性有著重要的影響?!陡邏篠iC器件封裝用有機(jī)硅彈性體高溫寬頻介電特性分析》對(duì)寬頻、寬溫度范圍內(nèi)的有機(jī)硅彈性體介電特性展開(kāi)研究;《計(jì)及芯片導(dǎo)通壓降溫變效應(yīng)的功率模塊三維溫度場(chǎng)解析建模方法》提出了一種功率模塊三維溫度場(chǎng)解析建模方法,實(shí)現(xiàn)了片上溫度場(chǎng)的準(zhǔn)確描述?!禝GBT模塊壽命評(píng)估研究綜述》總結(jié)了現(xiàn)有研究存在的難點(diǎn),并對(duì)IGBT模塊的壽命評(píng)估研究發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
本專題在籌備和執(zhí)行過(guò)程中,得到了業(yè)內(nèi)學(xué)者的廣泛響應(yīng),也得到了《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》編輯部的大力支持,相信此次專題征稿活動(dòng)能夠?yàn)槲覈?guó)功率半導(dǎo)體器件的研究和應(yīng)用起到切實(shí)的推動(dòng)作用。
2021年6月