Математическое моделирование тиристора с "мягким" восстановлением и создание специализированной программы для контролируемого регулирования основных параметров тиристоров при электронном облучении тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат технических наук Пяткин, Денис Викторович

• Пяткин, Денис Викторович
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Пяткин, Денис Викторович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Конструкция и физические основы работы тиристора

1.2. Математическое моделирование тиристорных структур

1.2.1. Феноменологическая система дифференциальных уравнений полупроводника

1.2.2. Некоторые физические эффекты, учитывающиеся при математическом моделировании полупроводниковых 20 приборов

1.2.3. Численное моделирование тиристорных структур

1.2.4. Аналитическое моделирование тиристоров

1.2.4.1. Аналитическая модель статической вольтамперной характеристики тиристоров в открытом состоянии

1.2.4.2. Процесс обратного восстановления тиристоров

1.3. Радиационные методы уменьшения времени жизни ННЗ

1.4. Оптимизация некоторых характеристик силовых тиристоров

1.5. Выводы и постановка задачи

ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

ТИРИСТОРА С «МЯГКИМ» ВОССТАНОВЛЕНИЕМ

2.1. Конструкции моделируемой структуры

2.2. Профили распределения концентрации легирующей примеси

2.3. Учет влияния внешней цепи на работу тиристора с «мягким» восстановлением

2.4. Основные уравнения математической модели тиристора с «мягким» восстановлением

2.5. Краевые и начальные условия

2.6. Моделирование влияния протонного облучения на основные электрические параметры тиристора с «мягким» 58 восстановлением

2.7. Моделирование влияния неоднородного легирования анодного эмиттерного перехода на основные электрические 70 параметры тиристора с «мягким» восстановлением

2.8. Выводы

ГЛАВА III. РАЗРАБОТКА СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ПРОГРАММЫ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ИМПУЛЬСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ОТКРЫТОМ СОСТОЯНИИ И

Щ ВЕЛИЧИНЫ ЗАРЯДА ОБРАТНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ

ТИРИСТОРОВ ПРИ ЭЛЕКТРОННОМ ОБЛУЧЕНИИ В УСЛОВИЯХ СЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

3.1. Разработка специализированной программы обеспечения для регулирования импульсного напряжения в открытом состоянии тиристоров

3.2. Результаты проведения контролируемого регулирования импульсного напряжения в открытом состоянии тиристоров с 90 использованием компьютерной программы

3.3. Разработка специализированной программы для ^ регулирования заряда обратного восстановления тиристоров

3.4. Результаты проведения контролируемого регулирования заряда обратного восстановления тиристоров с использованием 101 компьютерной программы

3.5. Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Математическое моделирование тиристора с "мягким" восстановлением и создание специализированной программы для контролируемого регулирования основных параметров тиристоров при электронном облучении»

ф Актуальность работы. Силовые полупроводниковые приборы (СПП) являются основной элементной базой силовой преобразовательной техники. Их характеристики определяют эффективность преобразователей, которые применяются во многих областях народного хозяйства -электрифицированном транспорте, в химической и горнодобывающей промышленности, черной и цветной металлургии, самолето- и судостроении, электроэнергетике и станкостроении и т.д.

В преобразователях частоты для частотнорегулируемого асинхронного электропривода, индукционного нагрева и ряда других областей применения ^ широкое распространение получила схема преобразователей частоты на базе автономного инвертора тока (АИТ). В этой схеме применяются конденсаторы, которые сочетают функции компенсации реактивной мощности нагрузки и коммутации тиристоров. Поэтому целесообразность применения в них полностью управляемых приборов (IGBT, IGCT и др.), вместо дешевых и имеющих низкое значение сопротивления в открытом состоянии тиристоров [1-5] не всегда обоснована.

Принципиально важным для тиристоров, использующихся в АИТ, является то, что они должны иметь малую скорость уменьшения тока обратного восстановления (diR/dt). Это обусловлено тем, что в АИТ при переключении тиристоров из включенного состояния обратным напряжением, скорость уменьшения прямого тока (dix/dt) велика и ее значение составляет ~ 20ч-50 А/мкс. В результате этого при применении в АИТ существующих тиристоров амплитуда тока обратного восстановления (Irm)h скорость его уменьшения становятся большими, что приводит к возникновению на них недопустимых перенапряжений (Urm). Форма тока и напряжения на тиристоре при его переключении из открытого состояния Щ (прямой ток равен 1т) обратным напряжением (Ur) приведена на рис. 1. В связи с вышеизложенным возникает задача разработки тиристоров с низким значением амплитуды тока обратного восстановления и скоростью его уменьшения, имеющих увеличенное значение коэффициента формы тока обратного восстановления (kF= tf/ts). Такие тиристоры по аналогии с диодами с «мягким» восстановлением [6], можно назвать тиристорами с «мягким» восстановлением.

Рис. 1. Форма тока и напряжения на тиристоре при его переключении из открытого состояния обратным напряжением

Исходя из физических принципов работы тиристорной структуры [7-9], видится два способа решения данной задачи.

Первый, это создание зоны повышенной рекомбинации в окрестности анодного эмиттерного р-n перехода с помощью протонного облучения [1011]. Второй способ - это использование специальной конструкции анодного эмиттерного слоя тиристора, характеризующейся наличием высоколегированных каналов. Решить данную задачу с использованием существующих математических моделей тиристоров [12-15] затруднительно. Это связано с тем, что в их основу полагаются упрощающие предположения (например, одномерный характер распределения концентрации легирующей примеси, пренебрежение некоторыми физическими эффектами, возникающими при больших плотностях токов, такими как электроннодырочным рассеиванием, Оже-рекомбинацией и т.п.) [14, 15], которые не позволяют провести точный количественный анализ структуры тиристора. В обоих случаях требуется создание неодномерной модели тиристора, позволяющей рассчитывать параметры и характеристики предлагаемых тиристорных структур.

Задача улучшения динамических характеристик тиристоров, таких как время выключения (tq), заряд обратного восстановления (Qrr), связана прежде всего с необходимостью контролируемого регулирования времени жизни (х) неравновесных носителей заряда (ННЗ), а также выбора оптимальных геометрических и электрофизических параметров их полупроводниковых структур [16].

В настоящее время для этого в производстве силовых тиристров широко используются радиационные методы регулирования т (электронное и протонное облучение), поскольку они позволяют проводить контролируемое регулирование времени жизни ННЗ на заключительном этапе изготовления тиристоров, обладают высокой производительностью и воспроизводимостью [17,18].

Однако уменьшение т возможно только до определенных значений, после чего на тиристоре резко увеличивается величина импульсного напряжения в открытом состоянии (Ut). Так как все тиристоры «с характеризуются предельно допустимыми значениями величины Ut (Utm), при превышении которых тиристоры считаются браком, то для достижения наилучшего распределения тиристоров по динамическим характеристикам (tq и Qrr) необходимо, чтобы все приборы партии имели такие значения т, которые обеспечили бы значения Ut, близкие к предельным, но не превышающие их. Из-за различия геометрических и электрофизических параметров приборов даже в пределах одной технологической партии, характеризуются разными значениями величин Ut и Qn до облучения и ^ разными скоростями их изменения в процессе облучения. И хотя параметры рекомбинационных центров, вводимых в полупроводник в процессе облучения и профили их распределения являются в настоящее время в достаточной степени изученными [19, 21], остается нерешенной задача, «ц связанная с оперативным определением необходимой дозы облучения индивидуально для каждого прибора в партии в условиях серийного производства. Эта задача требует создания специализированной программы, для контролируемого регулирования динамических характеристик тиристора в условиях серийного производства.

Целью работы является:

1) разработка квазитрехмерной математической модели тиристора с «мягким» восстановлением, основанной на численном решении полной феноменологической системы уравнений полупроводников и учитывающей: неоднородное распределение концентрации легирующей примеси в анодном эмиттерном слое, природу и характер распределения рекомбинационных центров, образующихся в полупроводниковой структуре в процессе протонного и электронного облучения, условия работы тиристора с «мягким» восстановлением в составе электрической схемы. Разработка конструкции и методов создания тиристоров с «мягким» восстановлением с уменьшенным значением амплитуды тока обратного восстановления и увеличенным значением коэффициента формы тока обратного восстановления, а также проведение оптимизации его геометрических и электрофизических ^ параметров;

2) создание специализированной программы для контролируемого регулирования импульсного напряжения в открытом состоянии и заряда обратного восстановления тиристоров в условиях серийного производства, методом электронного облучения, на основе аналитических соотношений, устанавливающих взаимосвязь параметров тиристоров до облучения с режимом их облучения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать квазитрехмерную математическую модель тиристора с «мягким» восстановлением, позволяющую с высокой достоверностью рассчитывать электрические параметры тиристора с «мягким» восстановлением в зависимости от геометрических и электрофизических параметров его полупроводниковой структуры, а также режима протонного и электронного облучения.

2. Используя разработанную математическую модель, провести исследование влияния протонного облучения тиристора с «мягким» восстановлением на его электрические параметры: импульсное напряжение в открытом состоянии, амплитуду тока обратного восстановления, коэффициент формы тока обратного восстановления.

3. Используя разработанную математическую модель, провести исследование влияния расположения и размеров низколегированных каналов в анодном эмиттерном слое на его электрические параметры: импульсное напряжение в открытом состоянии, амплитуду тока обратного восстановления, коэффициент формы тока обратного восстановления.

4. Разработать специализированную программу, на основе аналитических соотношений устанавливающих взаимосвязь параметров тиристора до облучения с режимом их облучения, предназначенную для контролируемого регулирования импульсного напряжения в открытом состоянии и заряда обратного восстановления тиристоров в условиях серийного производства, позволяющую определять необходимую дозу электронного облучения индивидуально для каждого тиристора облучаемой партии приборов.

Методы исследования. Проводится расчет основных электрических характеристик тиристора с «мягким» восстановлением по заданным геометрическим и электрофизическим параметрам его полупроводниковой структуры численными методами с использованием возможностей программы Dessis (ISE-TCAD) [22].

Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые:

1. Разработана квазитрехмерная математическая модель тиристора с «мягким» восстановлением в радиально-симметричном приближении, позволяющая рассчитывать статическую вольтамперную характеристику тиристора в открытом состоянии, а также процесс обратного восстановления тиристорной структуры при приложении к ней обратного напряжения и учитывающая: влияние концентрации легирующей примеси на ширину запрещенной зоны полупроводника, время жизни и подвижность носителей заряда; природу и характер распределения рекомбинационных центров, образующихся в полупроводниковой структуре в процессе электронного или протонного облучения; условия работы тиристора в составе электрической схемы.

2. Показано, что протонное облучение со стороны анода, с положением максимума рекомбинационных дефектов в n-базовой области в окрестности анодного эмиттерного р-n перехода является наиболее оптимальным способом облучения тиристоров с «мягким» восстановлением.

3. Показано, что при расположении низколегированного канала под п+-слоем, размер которого равен -350 мкм, при расстоянии между шунтами тиристора 1500 мкм после протонного облучения в n-базу тиристора, в окрестность анодного эмиттерного перехода со стороны анода, достигается лучшее сочетание параметров обратного восстановления (амплитуды тока обратного восстановления и коэффициента формы тока обратного восстановления при заданном значении импульсного напряжения в открытом состоянии) тиристора с «мягким» восстановлением.

4. Разработана специализированная программа для контролируемого регулирования импульсного напряжения в открытом состоянии и заряда обратного восстановления тиристоров, на основе аналитических выражений, устанавливающих взаимосвязь регулируемых параметров от дозы облучения для каждого прибора облучаемой партии в условиях серийного производства.

Практическая ценность и реализация результатов.

Практическая ценность работы заключается в том, что в ней разработана и апробирована на практике для решения задач проектирования математическая модель тиристора с «мягким» восстановлением. Значения основных электрических параметров, рассчитанных по разработанной модели тиристора с «мягким» восстановлением, соответствуют средним значениям экспериментальных данных с максимальным отклонением 9,8 %. На основе аналитических соотношений создана специализированная программа для контролируемого регулирования импульсного напряжения в открытом состоянии и заряда обратного восстановления в процессе серийного производства. Применение разработанной программы позволяет ф обеспечить 95-99% попадание в заданный диапазон значений регулируемых электрических параметров.

На основе результатов, полученных в работе, были разработаны конструкторская документация и технологический процесс изготовления тиристоров с «мягким» восстановлением, а также специализированная программа для контролируемого регулирования импульсного напряжения в открытом состоянии и заряда обратного восстановления тиристоров в условиях серийного производства, которая используется на ОАО «Электровыпрямитель». ^ Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных научно-технических конференциях по силовым полупроводниковым приборам (ISPS'02, Прага 2002 г., PCIM 2003, Нюрнберг 2003 г.), "Фундаментальные и прикладные проблемы физики" (Саранск, 2003 г.), на научной конференции "Огаревские чтения" (Саранск, 2003 г.), на научных семинарах Средневолжского математического общества под руководством профессора Воскресенского Е.В. (Саранск, 2005 г.) и на заседаниях кафедры микроэлектроники факультета электронной техники в Мордовском государственном университете имени Н.П. Огарева (Саранск, 2002, 2003, 2004 и 2005 г.г.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 10 публикациях.

В первой главе приведен обзор методов и дан анализ современного состоянии моделирования тиристоров. Рассматриваются способы математического описания работы тиристоров. Исходя из анализа этих данных, в соответствии с поставленной целью работы, сформулированы задачи исследований.

Во второй главе описывается математическая модель тиристора с «мягким» восстановлением, а также обосновываются приближения, сделанные при ее описании. С помощью указанной математической модели проводится исследование влияния положения области повышенной рекомбинации, расположения и размеров низколегированных каналов в анодном эмиттерном слое на параметры процесса обратного восстановления и величину импульсного напряжения в открытом состоянии тиристора с «мягким» восстановлением. Результаты сравниваются с данными экспериментов.

В третьей главе определяются аналитические выражения, устанавливающие взаимосвязь дозы облучения и импульсного напряжения в открытом состоянии или заряда обратного восстановления тиристора в процессе электронного облучения для каждого прибора облучаемой партии в условиях серийного производства. Описывается специализированная программа, созданная на основе вышеуказанных аналитических соотношений. Приводятся результаты использования разработанной программы на партиях серийных тиристоров.

В заключительной части изложены основные результаты и выводы работы.

Автор защищает:

1 Квазитрехмерную математическую модель тиристора с «мягким» восстановлением в радиально-симметричном приближении, позволяющую рассчитывать статическую вольтамперную характеристику тиристора в открытом состоянии, а также процесс обратного восстановления ^ тиристорной структуры при приложении к ней обратного напряжения, учитывающую: эффекты высокого уровня инжекции; влияние концентрации легирующей примеси на ширину запрещенной зоны полупроводника, время жизни и подвижность носителей заряда; природу и характер распределения рекомбинационных центров, образующихся в полупроводниковой структуре в процессе электронного или протонного облучения; условия работы тиристора в составе электрической схемы.

2 Результаты исследования влияния расположения области повышенной рекомбинации и направления протонного облучения, по отношению к тиристорной структуре, на значения параметров процесса обратного восстановления, полученные с помощью разработанной модели. Показано, что протонное облучение со стороны анода, с положением максимума рекомбинационных дефектов в n-базовой области в окрестности анодного эмиттерного р-n перехода является наиболее оптимальным способом облучения тиристоров с «мягким» восстановлением. Значения рассчитанных электрических параметров тиристора с «мягким» восстановлением для различных значений доз протонного облучения хорошо совпадают с экспериментальными усредненными значениями, с ^ максимальным отклонением 9,8 %.

3 Результаты исследования влияния расположения и размеров низколегированных каналов в анодном эмиттерном слое на параметры процесса обратного восстановления и величину импульсного напряжения в открытом состоянии тиристора с «мягким» восстановлением, полученные с помощью разработанной модели. В результате расчета было установлено расположение и размер низколегированных каналов в анодном эмиттерном слое по отношению к шунтам в катодном эмиттерном слое тиристора с ф «мягким» восстановлением, при котором достигается лучшее сочетание параметров обратного восстановления.

4 Результаты применения разработанной специализированной программы для контролируемого регулирования импульсного напряжения в открытом состоянии и заряда обратного восстановления тиристоров при электронном облучении в условиях серийного производства. Показано, что применение в серийном производстве названной программы позволяет получить 95-99% годных приборов после электронного облучения.

Работа выполнена на кафедре микроэлектроники факультета электронной техники Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева.

Заключение диссертации по теме «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ», Пяткин, Денис Викторович

Основные результаты диссертации изложены в работах:

1. Гейфман Е.М., Чибиркин В.В., Пяткин Д.В. Математическое моделирование тиристора с «мягким» восстановлением // Саранск, Средневолжское математическое общество, 2005, препринт № 84. 20 с.

2. Geyfman Е.М., Chibirkin V.V., Eliseev V.V., Artemova I.V., Pyatkin D.V., (fj Kuznetsov V.N. Optimum technological process of power semiconductor devices electron irradiation // 6th International seminar on power semiconductors ISPS'02, Прага-2002. -С. 177-179. ft* 3. Гейфман E.M., Чибиркин B.B., Елисеев В.В., Артемова И.В., Пяткин

Д.В., Кузнецов В.Н. Регулирование величины импульсного напряжения в открытом состоянии тиристоров методом электронного облучения // Учеб. эксперимент в высшей школе, Саранск:. - 2002, №1, С 58-63.

4. Гейфман Е.М., Чибиркин В.В., Елисеев В.В., Герман А.Е., Пяткин Д.В. Применение ЭВМ для моделирования процесса выключения тиристоров с "мягким" восстановлением // Учеб. эксперимент в высшей школе, Саранск:. —

2002, №2, С 43-49.

5. Geyfman Е.М., Chibirkin V.V., Eliseev V.V., Ваш A.Yu., Shindnes Yu.L., ^ Pyatkin D.V. New Type Thyristors - Soft Recovery Thyristors // Proceedings of conference PCIM2003, Nuremberg, 2003. P. 595-600.

6. Гейфман E.M., Пяткин Д.В Новый тип тиристоров — тиристоры с «мягким» восстановлением // Фундаментальные и прикладные проблемы физики: Тезисы докладов IV Международной научно-технической конференции / Под ред. В.К. Свешникова; Мордов. гос. пед. ин-т. — Саранск,

2003.-С. 115

7. Гейфман Е.М., Пяткин Д.В. Математическое моделирование обратного восстановления тиристора с «мягким» восстановлением // «Электроника и j|i информационные технологии - 2003» / Сборник научных трудов - Саранск:

Средневолжское математическое общество», 2003. - С.

8. Гейфман Е.М., Чибиркин В.В., Пяткин Д.В. Регулирование амплитуды тока обратного восстановления тиристоров методом протонного облучения // Полупроводниковые и газоразрядные приборы, Саранск:. - 2004, №1, С 43-45

9. Гейфман Е.М., Чибиркин В.В., Елисеев В.В., Пяткин Д.В., Бару А.Ю., Шинднес Ю.Л. Математическая модель тиристора с «мягким» восстановлением // Техническая электродинамика, тематический выпуск «Силовая электроника и энергоэффективность». Часть 1. — Киев, 2004. — С. 35-38

Ю.Чибиркин В.В., Гейфман Е.М., Максутова С.А., Шувалов Д.С., Гарцев Н.А., Пяткин Д.В. Новые высоковольтные силовые полупроводниковые приборы с высокими динамическими параметрами // Современное состояние развития приборов силовой электроники и преобразовательной техники: Тезисы докладов Международной научно-технической конференции. Саранск, 27-28 октября 2004 г. - Саранск, 2004. — С. 1-3.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования, проведенные при выполнении диссертационной работы, позволяют считать возможным применение разработанной математической модели для расчета электрофизических параметров и создания конструкции и полупроводниковой структуры тиристора с «мягким» восстановлением, и специализированной программы для контролируемого регулирования импульсного напряжения в открытом состоянии и заряда обратного восстановления тиристоров, в условиях серийного производства, методом электронного облучения. При этом получены следующие основные результаты:

1. Разработана квазитрехмерная математическая модель тиристора с мягким» восстановлением в радиально-симметричном приближении, позволяющая рассчитывать статическую вольтамперную характеристику тиристора в открытом состоянии, а также процесс обратного восстановления тиристорной структуры при приложении к ней обратного напряжения, которая учитывает: влияние концентрации легирующей примеси на ширину запрещенной зоны полупроводника; время жизни и подвижность носителей заряда; природу и характер распределения рекомбинационных центров, образующихся в полупроводниковой структуре в процессе электронного или * протонного облучения; условия работы тиристора в составе электрической схемы.

2. Определено влияние расположения области повышенной рекомбинации и направление протонного облучения, по отношению к тиристорной структуре, на значения параметров процесса обратного восстановления (амплитуды тока обратного восстановления и коэффициент формы тока обратного восстановления) и величину импульсного напряжения в открытом состоянии тиристора с «мягким» восстановлением. Показано, что ^ протонное облучение со стороны анода, с положением максимума рекомбинационных дефектов в n-базовой области в окрестности анодного эмиттерного р-n перехода является наиболее оптимальным способом облучения тиристоров с «мягким» восстановлением. Значения рассчитанных Ь электрических параметров тиристора с «мягким» восстановлением для различных значений доз протонного облучения соответствуют средним значениям экспериментальных данных с максимальным отклонением 9,8 %.

3. Исследовано влияние расположения и размеров низколегированных каналов в анодном эмиттерном слое на значения параметров процесса обратного восстановления (амплитуды тока обратного восстановления и коэффициент формы тока обратного восстановления) и величину импульсного напряжения в открытом состоянии тиристора с «мягким» восстановлением. Показано, что при расположении низколегированного канала под п+-слоем, размер которого равен —350 мкм, при расстоянии между шунтами тиристора 1500 мкм после протонного облучения в п-базу тиристора, в окрестность анодного эмиттерного перехода со стороны анода, достигается лучшее сочетание параметров обратного восстановления тиристора с «мягким» восстановлением.

4. Разработана специализированная программа для контролируемого регулирования импульсного напряжения в открытом состоянии и заряда обратного восстановления тиристоров при электронном облучении, в условиях серийного производства. Показано, что применение в серийном производстве названной программы позволяет получить 95-99% годных приборов после этапа электронного облучения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Пяткин, Денис Викторович, 2005 год

1. Евсеев Ю.А. Полупроводниковые приборы для мощных высоковольтных преобразовательных устройств. М.: Энергия, 1978. - 192 с.

2. Евсеев Ю.А., Дерменжи П.Г. Силовые полупроводниковые приборы. -М.: Энергоиздат, 1981. 192 с.

3. Герлах В. Тиристоры. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 328 с.

4. Челноков В.Е., Евсеев Ю.А. Физические основы работы силовых полупроводниковых приборов. М.: Энергия, 1973. - 280 с.

5. Чебовский О.Г., Моисеев Л.Г., Недошивин Р.П. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1985.-400 с.

6. Грехов И.В. Физические процессы в мощных кремниевых приборах с р-п-переходами // Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. — Л., 1972. 436 с.

7. Зи С. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х книгах. Кн. 1. Пер. с англ. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Мир, 1984. - 456 с.

8. Шувалов Д.С. Математическое моделирование асимметричных ревер-сивно-включаемых динисторов // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева. - 2003.

9. Козловский В.В. Модифицирование полупроводников пучками протонов. СПб.: Наука, 2003. - 268 с.

10. Физические процессы в облученных полупроводниках / Под ред. Л.С. Смирнова. Новосибирск: Наука, 1977. 256 с

11. Дерменжи П.Г., Кузьмин В.А., Крюкова Н.Н., Мамонов В.И., Павлик В.Я. Расчет силовых полупроводниковых приборов / Под ред. В.А. Кузьмина. М.: Энергия, 1980. - 184 с

12. Рабкин П.Б Моделирование переходных процессов в силовых полупроводниковых приборах // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. — Таллин, 1983. -232 с.

13. Григоренко В.П., Дерменжи П.Г., Кузьмин В.А., Мнацаканов Т.Т. Моделирование и автоматизация проектирования силовых полупроводниковых приборов. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 280 с.

14. Польский Б.С. Численное моделирование полупроводниковых приборов. Рига: Зинатне, 1986. - 168 с.

15. Вавилов B.C., Ухин Н.А. Радиационные эффекты в полупроводниках и полупроводниковых приборах. М.: Атомиздат, 1969. 311 с.

16. Конозенко И.Д., Хиврич В.И., Семенюк А.Б. Радиационные эффекты в кремнии. Киев: Наукова думка, 1974. 199 с.

17. Вопросы радиационной технологии полупроводников / Под ред. Л.С.

18. Смирнова.-Новосибирск: Наука, 1980. 296 с.

19. DESSIS ISE-TCAD 7.0: User's Manual / ISE-AG Inc. 2000. - No. 12. -432 p.

20. ATLAS User's Manual, SILVACO Int., Santa Clara, 1998.

21. Gajewski et al. ToSCA-Handbuch, WIAS Berlin, 1994.

22. G. Wachutka Rigorous thermodynamic treatment of heat generation and conduction in semiconductor device modeling // IEEE Trans., 1990, Vol. CAD-9, P. 1141-1149.

23. Y. Okuto, C. R. Crowell Threshold energy effects on avalanche breakdown voltage in semiconductor junctions // Solid-State Electronics, 1975, Vol. 18, P. 161-168.

24. J. W. Slotboom, H. C. de Graaff Measurements of Bandgap Narrowing in Si Bipolar Transistors // Solid-State Electron., 1976, Vol. 19, P. 857-862.

25. J. W. Slotboom, H. C. de Graaff Bandgap Narrowing in Silicon Bipolar Transistors // IEEE Trans, on Electron Devices, 1977, Vol. ED-24, № 8, P. 11231125.

26. D. В. M. Klaassen, J. W. Slotboom, H. C. de Graaff Unified apparent band-gap narrowing in n- and p-type Silicon // Solid-State Electronics, 1992, Vol. 35, № 2, P. 125-129.

27. M. A. Green Intrinsic concentration, effective densities of states, and effective mass in Silicon // J. Appl. Phys., 1990, Vol. 67, № 6, P. 2944-2954.

28. C. Lombardi, S. Manzini, A. Saporito, M. Vanzi A Physically Based Mobility Model for Numerical Simulation of Nonplanar Devices // IEEE Trans, on CAD, 1988, Vol. 7, № 11, P. 1164-1171.

29. G. Masetti, M. Severi, S. Solmi Modeling of carrier mobility against carrier concentration in Arsenic-, Phosphorus- and Boron-doped Silicon // IEEE Trans, on Electron Devices, 1983, Vol. ED-30, P. 764-769.

30. S. С. Choo Theory of a Forward-Biased Diffused-Junction P-L-N Rectifier. Part I: Exact Numerical Solutions // IEEETrans.on Electron Devices, 1972, Vol.1. ED-19, № 8, P. 954-966.

31. N. H. Fletcher The high current limit for semiconductor junction devices // Proc. Institution of Radio Engineers, 1957, Vol. 45, P. 862-872.

32. D. M. Caughey, R. E. Thomas Carrier mobilities in Silicon empirically related to doping and field // Proc. IEEE, Dec. 1967, P. 2192-2193.

33. C. Canali, G. Majni, R. Minder, G. Ottaviani Electron and hole drift velocity measurements in Silicon and their empirical relation to electric field and temperature // IEEE Trans, on Electron Devices, 1975, Vol. ED-22, P. 1045-1047.

34. J. G. Fossum, D. S. Lee A physical model for the dependence of carrier lifetime on doping density in nondegenerate Silicon // Solid-State Electronics, 1982, Vol. 25, № 8, P. 741-747.

35. J. G. Fossum, R. P. Mertens, D. S. Lee, J. F. Nijs Carrier recombination and lifetime in highly doped Silicon // Solid-State Electronics, 1983, Vol. 26, № 6, P. 569-576.

36. M. S. Tyagi, R. van Overstraeten Minority carrier recombination in heavily-doped Silicon // Solid-State Electronics, 1983, Vol. 26, № 6, P. 577-597.

37. H. Goebel, K. Hoffmann Full dynamic power diode model including temperature behavior for use in circuit simulators // in Proceedings of 1992 Interna

38. Ф) tional Symposium on Power Semiconductor Devices & ICs, (Tokyo), 1992,1. P. 130-135.

39. L. Huldt, N. G. Nilsson, K. G. Svantesson The temperature dependence of band-to-band Auger recombination in silicon // Appl. Phys. Letters, 1979, Vol. 35, № 10, P. 776.

40. W. Lochmann, A. Haug Phonon-assisted Auger recombination in Si with direct calculation of the overlap integrals // Solid State Communications, 1980, Vol. 35, P. 553-556.

41. R. Hacker, A. Hangleiter Intrinsic upper limits of the carrier lifetime in silicon // Journal of Applied Physics, 1994, Vol. 75, P. 7570-7572.

42. Siemieniec R., Schupanski D., Sudkamp W. Lutz J. Simulation and experimental results of irradiated power diodes // Proceedings of the EPE'991.usanne. 1999, P. 13 8-143.

43. Brotherton S.D., Bradley P. Defect production and lifetime control in electron and y-irradiated silicon // Journal of Applied physics. 1982. - V. 53. № 8. P.5720-5732

44. Evwaraye A.D., Baliga В.J. The dominant recombination centers in electron irradiated semiconductors devices // Journal Electrochemical Society. — 1977.-V. 124. №.6. P.913-916

45. Энергетический спектр уровней радиационных центров в кремниевых р+-п структурах после обработки быстрыми электронами различных энергий /

46. Атабиев И.Е., Горюнов Н.Н., Ладыгин Е.А. и др. // Электронная техника.

47. Сер.2, Полупроводниковые приборы. 1982. -№ 5. С. 25-27

48. Kuchinskii P.V., Lomako V.M. The effect of thermal and radiation defects on the recombination properties of the base region of diffused silicon p-n structures // Solid-State Electronics. 1986. -V. 29. №.10. P. 1041-1051

49. Атабиев И.Е., Горюнов H.H., Ладыгин Е.А. Исследование спектра глубоких радиационных центров в п-р-п транзисторах методом релаксационной спектроскопии // Электронная техника. Сер.2, Полупроводниковые приборы. 1982. -№ 6. С. 34-37

50. Jellison G.E. Transient capacitance studies of an electron trap at Ec-Et=0.105 eV in phosphorus-doped silicon // Journal of Applied physics. 1982. -V. 53. №.8. P.5715-5719

51. Колодин Л.Г., Мукашев Б.Н. Рекомбинационные и электрические свойства кремния р-типа, облученного электронами // Физика и техника полупроводников. 1980. - Т. 14. № 9. С. 1756-1750

52. Guogang Q., Zonglu U. The convergent effect of the annealing temperatures of electron irradiated defects in FZ silicon grown in hidrogen // Solid-State

53. Communications. 1985. -V. 53. №.11. P.975-978

54. Mukashev B.N., Kolodin L.G., Nussupov K.N. et al. Study of primary and secondary radiation defects formation and annealing in p-type silicon // Radiation

55. Effects. 1980. -V. 46. №.1. P. 79-84

56. Weinberg 1., Swartz С. K. Original reverse annealing in radiation -damaged silicon solar cells // Applied Physics Letters. 1980. - V. 36. №.8. P.693

57. Исследование профиля рекомбинационных параметров кремния, облученного протонами / Булгаков Ю.В., Игнатова Е.А., Кузнецов Н.В., Яценко

58. Л.А. // Физика и техника полупроводников. 1984. — Т. 18. №9. С. 1612-1615

59. Wondrak W., Silber D. Buried recombination layers with enhanced N-type conductiving for silicon power devices // Physica. 1985. - V.BC-129. - №1-3. P.322-326

60. Vobecky J., Hazdra P., Voves J. Accurate simulation of combined electron and ion irradiated silicon devices for local lifetime tailoring // Proceedings of the ISPSD. 1994. P. 265-270.

61. Hallen A., Keshitalo N., Masszi F., Nagl V. Lifetime in proton irradiated silicon // J. Appl. Phys., April 1996, vol. 79, № 8, P. 3906-3914.

62. Иванов A.M., Строкан Н.Б., Шуман В.Б. Свойства р+-п-структур с заглубленным слоем радиационных дефектов // ФТП. 1998. - Т. 32. №3. С. 359-365.

63. Hazdra P., Rubes J., Vobecky J. Divacancy profiles in MeV helium irradiated silicon from reverse I-V measurement // Nucl. Instr. and Mech. in Phys. Res. -1999.-В 159. P. 207-217.

64. Vobecky J., Hazdra P., Zahlava V. Open circuit voltage decay lifetime of ion irradiated devices // Microelectronics Journal- 1999. Vol. 30. P. 513-520.

65. Feick H., Yung K. Weber E.R. Fast proton damage in bulk silicon // MURI Annual Review. Vanderbilt University. - Nashville. - TN. - October 10-11. -2000.

66. Vobecky J., Hazdra P., Humbel O., Galster N. Crossing point current of electron and proton irradiated power p-i-n diodes // Microelectronics reliability. -2000.-Vol. 40. P. 427-433.

67. Hazdra P., Brand K., Vobecky J. Defect distribution in MeV proton irradiated silicon measured by high-voltage current transient spectroscopy // Nucl. Instr. and Mech. in Phys. Res. -2002. В 192. P. 291-300.

68. Hazdra P., Brand K., Vobecky J. Optimum lifetime structuring in silicon power diodes by means of various irradiated techniques // Nucl. Instr. and Mech. in Phys. Res.-2002.-В 186. P. 414-418.

69. Гейфман E. M., Чибиркин B.B. Разработка методов контролируемого регулирования времени жизни неравновесных носителей заряда в силовых полупроводниковых приборах. Научное издание // Саранск: Изд-во Мордов. ун-та. 2000. 20 с.

70. Гейфман Е.М., Чибиркин В.В. Методы контролируемого регулирования времени жизни неравновесных носителей заряда в производстве силовых полупроводниковых приборов: Учеб. пособие // Саранск: Издательство Мордовского университета. 2002. - 104 с.

71. Пичугин И.Г., Таиров Ю.М. Технология полупроводниковых приборов: Учеб. пособие для вузов по спец. «Полупроводники и диэлектрики», «Полупроводниковые и микроэлектронные приборы» // М.: Высш. шк. 1984. 288 с.

72. Пат. 2119211 Россия, МКИ 6 Н 01 L 21/66. Способ регулирования величины напряжения в открытом состоянии тиристоров и диодов / Е.М. Гейфман, Г.И. Громов, Д.Д. Канев (Россия). - №96105145; Заявл. 13.03.96; Опубл. 20.09.98, Бюл. №26. - 5 л.

73. Григорьев Б.И., Тогатов В.В. Измерение времени жизни неосновных носителей заряда в базовых областях диодных и тиристорных структур при больших плотностях токов // Радиотехника и электроника. 1980. - №5. С. 1063-1071.

74. Настоящим актом подтверждается, что в Научно-инженерном центре силовых полупроводниковых приборов ОАО "Электровыпрямитель" внедрены следующие результаты, полученные в диссертационной работе Д.В. Пяткина.

75. Техническая информация (ТИ 12/5-1-1), описывающая разработанную математическую модель тиристора с «мягким» восстановлением.

76. В результате внедрения была разработана конструкторская документация и технологический процесс изготовления тиристоров с «мягким» восстановлением типа Т443-630 (КД 12/5-017).

77. Заместитель генерального директора по науке1. ОАО «Электровыпрямитель»1. В.В. Елисеев

78. Директор НИЦ СПП ОАО «Электровыпрямитель»1. В.А. Мартыненко