宽禁带半导体器件建模与参数提取
📚 共计 30 章节
01
宽禁带半导体概述
什么是宽禁带半导体 · SiC/GaN/Ga₂O₃/金刚石特性对比 · 应用领域与市场前景
材料
对比
市场
02
器件物理基础（一）
PN结与肖特基结能带 · 载流子输运 · 温度特性与高场效应
能带
输运
高场
03
器件物理基础（二）
金属-半导体接触 · 异质结理论 · 二维电子气(2DEG)形成机制
接触
异质结
2DEG
04
SiC功率二极管建模
PiN/SBD静态特性 · 反向恢复 · 温度模型
SiC
二极管
恢复
05
SiC MOSFET建模（一）
MOSFET结构 · 阈值电压 · 沟道电流 · 跨导特性
阈值
沟道
跨导
06
SiC MOSFET建模（二）
输出特性I-V · 转移特性 · 体二极管 · 自热效应
I-V
自热
体二极管
07
SiC MOSFET建模（三）
电容模型(Cgd/Cgs/Cds) · 开关特性 · 栅极电荷
电容
开关
栅电荷
08
GaN HEMT建模（一）
AlGaN/GaN异质结 · 2DEG密度 · 阈值电压
GaN
异质结
2DEG
09
GaN HEMT建模（二）
I-V特性(膝点/自热) · 跨导 · 输出电导
I-V
膝点
自热
10
GaN HEMT建模（三）
电容模型 · 栅漏电流 · 陷阱效应与电流崩塌
陷阱
崩塌
漏电
11
宽禁带器件SPICE模型（一）
SPICE基础 · 二极管模型(SBD/PiN)实现
SPICE
二极管
仿真
12
宽禁带器件SPICE模型（二）
MOSFET Level 1/3/BSIM · 参数提取
MOSFET
BSIM
提取
13
宽禁带器件SPICE模型（三）
GaN HEMT模型(ASM-HEMT/Angelov)实现
ASM
Angelov
HEMT
14
参数提取基础
提取流程 · 测量设备 · 数据预处理
流程
设备
预处理
15
静态参数提取（一）
阈值电压(线性外推/恒定电流/二阶导数) · 导通电阻
阈值
Ron
提取
16
静态参数提取（二）
跨导/输出电导 · 饱和电流 · 击穿电压
跨导
击穿
饱和
17
动态参数提取（一）
C-V测量与提取 · 栅极电荷测量
C-V
栅电荷
动态
18
动态参数提取（二）
双脉冲测试 · 开关损耗 · 反向恢复电荷
双脉冲
损耗
Qrr
19
热参数提取
热阻/热容(结构函数/瞬态双界面) · 结温测量
热阻
结温
结构函数
20
模型验证与优化
RMSE/最大误差 · Levenberg-Marquardt · 遗传算法
优化
RMSE
遗传
21
宽禁带器件建模工具
TCAD (Silvaco/Sentaurus) · IC-CAP · MBP
TCAD
IC-CAP
MBP
22
SiC MOSFET 高级建模
沟道迁移率 · 界面态密度 · 短沟道效应
迁移率
界面态
短沟道
23
GaN HEMT 高级建模
陷阱模型(表面/缓冲层) · 自热 · 场板结构
陷阱
自热
场板
24
宽禁带器件可靠性建模
阈值漂移(BTI) · 栅极退化 · 雪崩击穿
BTI
退化
雪崩
25
电路仿真中的应用
DC-DC变换器 · 逆变器 · 驱动电路仿真
DC-DC
逆变器
驱动
26
电力电子系统应用
电动汽车牵引逆变器 · 光伏逆变器 · 无线充电
EV
光伏
无线充电
27
射频电路中的应用
功率放大器 · 低噪声放大器 · 开关电源
PA
LNA
SMPS
28
挑战与未来趋势
多物理场耦合 · AI辅助建模 · 数字孪生
多物理场
AI
数字孪生
29
综合案例（一）
基于SiC MOSFET的Buck变换器建模与仿真
Buck
SiC
全流程
30
综合案例（二）
基于GaN HEMT的LLC谐振变换器建模与仿真
LLC
GaN
全流程