半導體器件仿真的案例
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想問一下關于半導體器件仿真的問題
我想仿真一個垂直溝道的三極管可以用什么軟件啊，ansys可以嘛
高效能半導體器件進展與展望
1 高效能半導體器件研究進展
1.1寬禁帶半導體氮化鎵射頻器件
由于纖鋅礦結構的GaN材料具備很強的自發極化和壓電極化效應，使其在AlGaN/GaN界面會形成高電子遷移率的二維電子氣(
2DEG
)，2DEG導電能力遠大于傳統半導體器件導電溝道，這也是GaN器件能夠實現高頻高功率的原因。
目前在材料方面，國內GaN，SiC的材料生長已實現國產化，這為我國第三代半導體器件的發展奠定了良好的基礎。在器件方面，國內也取得了非常好的進展，一大批高性能GaN器件從實驗室、研究所走出，開啟第三代半導體器件的廣泛應用。
西安電子科技大學開展了面向5G的C波段的GaN大功率射頻器件的研究，如圖2，在頻率為5GHz，Vd為28V時進行三次諧波調制研究，連續波工作狀態下，器件的功率附加效率到達了目前國際最高指標85.16%，且功率密度為7.0W/mm，功率增益為14.9 dB，這也為6G通信的發展提供了強有力的支撐，為未來毫米波通信奠定了重要的基礎。
1.2 超寬禁帶半導體氧化鎵材料與器件
寬禁帶半導體材料已經能較好支撐高效能半導體器件的發展。近幾年來，學術界正在發展超寬禁帶半導體氧化鎵，Ga2O3具有4.8eV的禁帶寬度。超寬禁帶半導體在理論上具備更高的擊穿電壓、更大的功率密度，為高功率、高壓器件的發展提供了新的思路，讓我們對未來半導體器件的發展充滿期望。
展開 功率半導體器件的機遇與挑戰
而美國半導體巨頭安森美半導體(ON Semiconductor）也將以車載半導體為中心，擴充功率半導體產品。
中國的比亞迪也在日前表示，明年會將其IGBT的產能從現在的5萬片提升到十萬片左右。
順便說一下，IGBT的歷史并不是很久遠。1990年左右進入市場，最初并未成為人們的話題。登場的契機居然是因為用在了豐田的混合動力車--“PRIUS-普銳斯”上，自那以后，開始逐漸推廣用于汽車上。
SiC功率器件以電動車為中心，擴展用途
以IGBT為“主角”功率半導體市場很活躍，SiC功率半導體也相當備受矚目。Band gap（禁帶寬度）比硅（1.12）高3.26，熱傳導率也比硅（1.5）高4.9。在周波特性方面也很突出，在對應高電壓方面也實現了1,200V以上。可以說，對于高電壓、高電流應用方面是最合適的功率器件。
據中村先生說，“羅姆公司在本田的Clarity（一款氫燃料電池電動車）上搭載了SiC功率器件，它是世界首次用Full SiC驅動的燃料電池車，由于具有高溫條件下動作和低損耗特點，可以縮小用于冷卻的散熱片，通過高頻切換也實現了電抗器的小型化。為此，擴大了內部空間，豐田的燃料電池車MIRAI可以坐4個人，本田的Clarity實現了5人座”。
SiC功率器件的目標市場是EV、混合動力車、燃料電池車等電動車。最近也開始用于功率調節器（power conditioner）、工業機器的電源等方面。成本方面相當具有優越性。也開始搭載在鐵道上，JR的新干線N700系列等已經使用，但是只采用了三菱電機公司的Full SiC。富士電機、日立制作所、東芝等公司還沒有實現Full。
德國英飛凌同樣是SiC市場一個重磅玩家。
展開 
高效預測半導體器件使用壽命
電力電子元器件已經成為現代電子系統中重要的組成部件，同時，元器件的熱性能將大大影響整體設備的可靠性。庭田科技提供的POWERTESTER測試平臺，在不破壞待測器件的前提下，僅需三步，即可高效安全的測試IGBT、硅和碳化硅MOSFET、二極管等半導體器件的使用壽命及熱可靠性。
第一步：將待測器件與POWERTESTER連接，輸入相關參數，校準K系數（溫度敏感因子）
第二步：通過測試平臺內置的觸摸屏電腦，設置待測器件的循環策略，啟動設備，進行全自動熱瞬態及功率循環測試
第三步：數據分析（支持數據導出，進行結構函數分析、生成熱模型等）
?點擊觀看產品操作視頻 ?
【視頻介紹】
本視頻介紹了Simcenter POWERTESTER 1800A 12C 12V 產品的操作流程。產品用于功率半導體熱可靠性和壽命測試。在功率循環期間，基于熱瞬態測量的結構函數進行采樣，以識別封裝熱結構的退化和故障根源。
根據客戶需求，庭田科技將提供更多型號的選擇。如需了解更多產品信息，請聯系我們：
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展開 關注 | SiC器件如何改變半導體行業的面貌
來源：Anup Bhalla
■ 知識充電站
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電力半導體元器件簡介（雙極型、單極型、混合型）
電力半導體元器件大多是以開關方式工作為主，對電能進行控制和轉換的電力電子器件。如可關斷晶閘管（英文縮寫：GTO）、電力晶體管（GTR）、功率場效應晶體管（Power Mosfet）、絕緣棚式雙極型晶體管（IGBT）、靜電感應晶體管（SIT）、靜電感應晶閘管（SITH）、MOS晶閘管（MCT）等。
電力半導體元器件可分為三類：雙極型、單極型、混合型。
雙極型器件是指器件內部的電子和空穴兩種載流子都參與導電過程的半導體器件。這類器件的導通電阻小于0.09Ω，導通電壓降低，阻斷電壓高，電流容量大。常見的有GTO（可關斷晶閘管）、GTR（電力晶體管）、SITH（靜電感應晶閘管）等。GTO耐壓高（4500V）、電流大（5000A）。GTR具有控制方便、開關時間短、導通電壓低、高頻特性好等優點。SITH用棚極控制開通和關斷，具有導通電阻小、導通電壓低、開關速度快、功耗小、關斷電流增益大等特點。
單極型器件是指內部只有主要載流子參與導電過程的半導體器件。常見產品有Power Mosfet（場效應晶體管）、SIT（靜電感應晶體管）。前者為電壓控制器件，具有驅動功率小、工作速度高、無二次擊穿問題、安全工作區寬等優點。后者是三層結構的多數載流子器件。具有輸出功率大，失真小、輸入阻抗高、開關特性好等優點，可工作于放大和開關兩種狀態。
混合型器件是雙極型和單極型器件集成混合而成。它們利用耐壓高、電流大、導通電壓低的雙極型器件（GTO、GIR等）作為輸出原件，用輸入阻抗高、相應速度快的單極型器件（Mosfet）作為輸入級，因此具有兩者的優點。典型產品有IGBT（絕緣棚式雙極型晶體管）、MCT（MOS晶閘管）等。
展開 2026深圳國際半導體及電子元器件展覽會
展示范圍：
主動元器件：MCU、模擬/數字IC、電源IC、存儲器、FPGA、嵌入式系統等
被動元器件：電容、電阻、電感、繼電器、開關/連接器、線束等
車規元器件：計算控制芯片、功率半導體、傳感器、通信芯片等
感謝您對本屆展會的參會和支持，謹祝參展成功！
英飛凌采訪：第三代半導體與硅器件將長期共存
英飛凌還宣布，將投資20多億歐元在居林建立一個廠區，主要生產化合物半導體。我們還將繼續擴大菲拉赫的產能。
2018年，英飛凌戰略性地收購了Siltectra公司的晶圓和晶錠切割技術，通過大幅減少SiC生產過程中的原材料損耗來提高產出，從而提升了我們的競爭優勢。
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這您認為隨著成本的下降，未來GaN在中低功率領域能否完全替代二極管、IGBT、MOSFET等硅基功率器件？在功率器件的工藝上第三代半導體帶來了哪些改變？
至少在可見的將來，第三代半導體不會完全取代第一代半導體。因為從性價比的角度來說，在非常寬的應用范圍中，硅基半導體目前依然是不二之選。第三代半導體目前在商業化上的瓶頸就是成本很高，雖然在迅速下降，但依然遠高于硅基半導體。
當然，我們可能在市面上看到一些定價接近硅基半導體的第三代半導體器件，但并不代表它的成本就接近硅基半導體，那是一種商業行為，就是通過低定價來催生這個市場。以目前的工藝來講，第三代半導體的成本還是遠高于硅基半導體。
在可預見的將來，基本上硅基半導體還是會占據大部分市場。碳化硅主要用在高功率、高電壓的場景。氮化鎵則主要是用在追求超高頻率的場景，手機快充就是一個很顯著的例子。
展開 拆解報告 ：瑞森半導體功率器件在九陽Z2-Vmini 榨汁機上的應用
瑞森半導體于2018年開始與中國家喻戶曉的品牌九陽股份合作，并成為九陽在功率半導體器件上的長期合作伙伴。在合作期間，瑞森半導體始終堅持“首件確認，始終如一”的產品理念，得到九陽股份的高度認可與信任。
九陽Z2-Vmini榨汁機開箱展示
九陽Z2-Vmini榨汁機內含有主機、推料棒、螺桿、擠汁器、支架、果渣桶、接汁杯 、USB充電線及產品使用說明書等。
產品采用便攜式設計，體積迷你，為原汁機的3分之一。拿在手上的直觀感受，小巧而精致。
頂部面板有電量顯示，剩余電量一目了然，開關按鍵同樣位于頂部，通過開關按鍵可以控制原汁機的開/關機和正/反方向，雙擊即可啟動。這里的正反方向控制，可以更好地將原汁機縫隙里的果肉碾壓出果汁。
這款產品通過USB口為其充電，充電口附有橡膠塞，使用防水結構，4小時即可充滿，充電不受使用場景的限制，如手機插頭、車載充電以及充電寶均可。
展開 探索熱阻測試儀在半導體器件熱管理中的應用與前景
探索熱阻測試儀在半導體器件熱管理中的應用與前景
隨著半導體器件不斷向高頻、高功率、高集成度方向發展，器件的有源區工作溫升也隨之升高，導致性能及長期可靠性降低。為了有效進行散熱設計和性能檢測，必須精確測量器件有源區溫度變化并分析熱阻構成分布，這對半導體器件生產行業及使用單位至關重要。
自1947年第一支雙極性晶體管誕生以來，半導體行業的迅速發展改變了社會面貌并影響著人們的生活。從1965年摩爾定律的提出開始，半導體技術按摩爾定律不斷發展，集成電路密度增加、尺寸縮小，導致工作過程中散熱能力下降。熱量積累導致器件結點溫度升高，進而性能下降。因此，熱阻測試、功率測試在半導體研發中至關重要。
第一支雙極性晶體管
熱阻是指熱量在熱流路徑上的阻力，是表征介質或介質間熱傳導能力的重要參數，其物理意義是單位熱量引起的溫升，單位是℃/W。把溫差看作電壓，把熱流看作電流，那么熱阻就可以看作是電阻。
半導體器件特征尺寸持續縮小、功率密度增加，導致器件結溫升高，這直接影響器件性能和壽命。70%的電子器件損壞與高熱環境應力密切相關。器件的瞬態溫升與熱阻密切相關，熱阻由芯片層、焊料層、管殼等組成。利用瞬態溫升技術，可測得器件穩態熱阻和溫升，不但可以測得半導體器件穩態熱阻和溫升，而且可以直接測量各部分對于溫升的貢獻，計算芯片熱流路徑上的縱向熱阻構成，對器件熱可靠性設計、散熱問題解決、產品性能提升和長期可靠性至關重要。
半導體器件內部熱阻構成示意圖
目前，國內外對單芯片內部熱阻組成和結殼熱阻進行了廣泛研究，并有一些科研院所和企業研制出了熱阻測試儀。美國AnalysisTec公司的Phase11熱阻測試儀和MicRed公司的T3Ster熱阻測試儀是兩款比較有影響力的商業化熱阻測試儀。
展開 
探索熱阻測試儀在半導體器件熱管理中的應用與前景
隨著半導體器件不斷向高頻、高功率、高集成度方向發展，器件的有源區工作溫升也隨之升高，導致性能及長期可靠性降低。為了有效進行散熱設計和性能檢測，必須精確測量器件有源區溫度變化并分析熱阻構成分布，這對半導體器件生產行業及使用單位至關重要。
自1947年第一支雙極性晶體管誕生以來，半導體行業的迅速發展改變了社會面貌并影響著人們的生活。從1965年摩爾定律的提出開始，半導體技術按摩爾定律不斷發展，集成電路密度增加、尺寸縮小，導致工作過程中散熱能力下降。熱量積累導致器件結點溫度升高，進而性能下降。因此，熱阻測試、功率測試在半導體研發中至關重要。
第一支雙極性晶體管
熱阻是指熱量在熱流路徑上的阻力，是表征介質或介質間熱傳導能力的重要參數，其物理意義是單位熱量引起的溫升，單位是℃/W。把溫差看作電壓，把熱流看作電流，那么熱阻就可以看作是電阻。
半導體器件特征尺寸持續縮小、功率密度增加，導致器件結溫升高，這直接影響器件性能和壽命。70%的電子器件損壞與高熱環境應力密切相關。器件的瞬態溫升與熱阻密切相關，熱阻由芯片層、焊料層、管殼等組成。利用瞬態溫升技術，可測得器件穩態熱阻和溫升，不但可以測得半導體器件穩態熱阻和溫升，而且可以直接測量各部分對于溫升的貢獻，計算芯片熱流路徑上的縱向熱阻構成，對器件熱可靠性設計、散熱問題解決、產品性能提升和長期可靠性至關重要。
半導體器件內部熱阻構成示意圖
目前，國內外對單芯片內部熱阻組成和結殼熱阻進行了廣泛研究，并有一些科研院所和企業研制出了熱阻測試儀。美國AnalysisTec公司的Phase11熱阻測試儀和MicRed公司的T3Ster熱阻測試儀是兩款比較有影響力的商業化熱阻測試儀。
展開 2026深圳國際半導體產業展覽會,深圳國際電子元器件展覽會
深圳國際半導體及電子元器件展覽會由深圳市電子商會主辦，專注于集中展示從元件到系統、從設計到制造的全產業鏈新產品：半導體、分立器件、功率器件和模塊、開關及連接技術、電阻、電容、電感、繼電器、變壓器、電路保護等、顯示、嵌入式系統、汽車電子、PCB領域的前沿技術、新產品和行業應用解決方案。
深圳國際半導體及電子元器件展覽會已連續在深圳國際會展中心（寶安）舉行五屆，展會融合了七個電子領域專業展會：中國（深圳）機器視覺展暨機器視覺技術及工業應用研討會、智能工廠及自動化技術展覽會、亞洲電子生產設備暨微電子工業展覽會、深圳國際智能網聯汽車產業展覽會深圳國際全觸與顯示展、深圳商業顯示技術展和深圳國際薄膜與膠帶展，從“芯片到制造”旨在深入應用行業，為電子行業呈現一個16萬平方米的超級綜合性電子展。每年有超過十個國家的3500家制造商，超過165000名行業觀眾齊聚一堂、是半導體和集成電路企業樹立品牌形象，會見潛在買家和促進行業交流的重要平臺。
集成電路IC:模擬IC，電源管理IC：線性穩壓IC，電壓基準IC，開關穩壓控制器，運算放大器，電壓比較器。
數字IC通用邏輯IC：緩沖器，驅動器，觸發器，鎖存器，寄存器，門電路，編碼器，譯碼器，計數器，收發器，電平轉換器。
處理器：CPU，MCU，DSP，FPGA，CPLD。
儲存器：DRAM，SRAM，PROM，EPROM，EEPROM，FLASH?MEMORY。
其他類:?接口IC,時鐘IC，ADC轉換器?，DAC轉器件，專用IC定制IC，微博IC，混合集成電路等。
晶振：普通晶振，溫補晶振，恒溫晶振，壓控晶振等。
繼電器：直流電磁繼電器，交流電磁繼電器，磁保持繼電器，舌簧繼電器，固態繼電器等。
展開 芯導科技募資加強功率器件與IC研發，抓緊第三代半導體材料發展機遇
據招股書信息顯示，預計芯導科技公開募集資金用于投資發展項目，包括高性能分立功率器件開發和升級、高性能數模混合電源管理芯片開發及產業化、硅基氮化鎵高電子遷移率功率器件開發項目、研發中心建設項目。
芯導科技主營業務為功率半導體的研發與銷售，而功率半導體產品包括功率器件和功率IC兩大類。通過向市場公開募集資金，有利于擴大公司業務規模，增強研發實力，強化核心能力。
增強功率器件和IC的業務競爭力
據芯導科技表示，通過募投高性能分立功率器件開發和升級及高性能數模混合電源管理芯片開發及產業化項目，這兩個項目能夠對芯導科技的的主營業務進行進一步補充和提升。
2019年我國功率半導體市場規模約為940.80億元，占全球市場規模35%左右。雖然中國已經成為全球功率半導體產業的重要市場，但是由于中國的功率半導體行業發展起步相對較晚，在技術實力、產品穩定性方面與歐美同行業公司相比，仍然存在較大差距。目前我國對高性能功率器件仍依賴進口。
以功率IC中的電源管理芯片來看，全球電源管理芯片市場仍由國際規模廠商占據主要份額，如德州儀器、安森美、商升特半導體等。由于國內電源管理芯片企業起步較晚、工藝相對落后等因素，目前國內企業在技術和規模上與國際領先企業存在著一定差距。
目前功率半導體的應用范圍已從傳統的工業控制和4C產業(計算機、通信、消費類電子產品和 汽車)擴展到5G通訊、新能源、人工智能、智能電網等新領域，這些都會增加了對功率半導體器件種類多元化和性能提升的需求，同時也需要追求產品的低功耗和高能效比。
隨著5G通信、物聯網、智能家居、汽車電子、工業控制等新興應用領域的發展，功率半導體行業會踏入發展的快車道，包括TVS/ESD保護器件、MOSFET、肖特基等功率器件和功率IC的用量將會大幅度增長。
展開 基于Lumerical掌握光電器件仿真的全流程設計，從基礎原理講解到復雜器件設計
Ansys Lumerical作為業界領先的光子學解決方案，擁有完善的Component Level及Circuit Level仿真能力。FDTD被譽為微納光子器件仿真的黃金標準；MODE是面向平面光波導類器件開發的瑞士軍刀；CHARGE求解載流子的漂移擴散方程和泊松方程，能夠精確模擬半導體器件中的電學特性；HEAT則專注于器件熱效應的分析，能夠準確計算電致發熱或光吸收引起的溫升；INTERCONNECT作為線路級仿真工具，可對整個光子集成電路系統進行時域及頻域分析。
該內容涵蓋FDTD、MODE、CHARGE、HEAT、INTERCONNECT五大仿真工具，內容覆蓋基礎原理講解到復雜器件設計。無源環節不僅包括功率分束器、起偏器、偏振旋轉分束器、濾波器等多種無源光子器件，還包含常用的逆向設計算法，適用于硅基、鈮酸鋰等多種材料體系，可有效助力學員掌握無源光子器件設計技能。有源環節不僅包括電相移器、微環調制器、馬赫曾德行波調制器、垂直光電探測器、熱調諧波導等多種有源光子器件，還包含波分復用、PAM4收發等完整的PIC系統，可大大提升學員設計復雜光子集成電路系統的能力。
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