载流子电路建模方法、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN116522833B

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202310756645.7

    申请日:2023-06-26

    申请人: 湖南大学

    发明人: 杨鑫 孙毅飞

    IPC分类号: G06F30/3308 G06F17/11

    摘要: 本发明公开了一种载流子电路建模方法、设备及存储介质,所述建模方法包括将双极性功率半导体的载流子存储区等分成n个的区域,采用集总电荷来表示每个区域的电荷总量;根据每个区域的集总电荷、空穴电流密度方程、电子电流密度方程以及空穴电流与电子电流的关系得到空穴电流表达式;根据所述空穴电流表达式以及电流连续性方程得到电流连续性方程推导式;根据所述电流连续性方程推导式构建双极性功率半导体芯片内部载流子电路模型。本发明能够描述器件内部特性,提高了功率半导体物理模型的仿真效率。

    IGBT芯片及集成测温单元的IGBT元胞、方法

    公开(公告)号:CN116504823B

    公开(公告)日:2023-11-07

    申请号:CN202310770400.X

    申请日:2023-06-28

    申请人: 湖南大学

    发明人: 杨鑫 孙毅飞

    摘要: 本发明公开了一种IGBT芯片及集成测温单元的IGBT元胞、方法,所述IGBT元胞在发射极区的P型基区内增设N+源区,在发射极区的P型基区上增设阴极金属,N+源区的上表面与阴极金属的下表面接触,由增设的N+源区和发射极区的P型基区构成测温PN结,通过测量发射极金属与阴极金属间的电压、以及流过阴极金属的电流来检测IGBT元胞的温度。本发明可以通过测温PN结对芯片各个工作状态下的温度进行实时、准确地检测,解决了传统测温方法存在的测温误差问题以及应用局限性问题。

    一种用于横向结构功率器件的自冷式热管理结构

    公开(公告)号:CN116759396A

    公开(公告)日:2023-09-15

    申请号:CN202311072268.1

    申请日:2023-08-24

    申请人: 湖南大学

    摘要: 一种用于横向结构功率器件的自冷式热管理结构,包括热发电片、冷却层、微泵和流体管道,功率器件的热源与热发电片的热端连接,冷却层与热发电片的冷端连接,冷却层上设有冷却微通道,冷却微通道的流体进出口通过流体管道连接,微泵设于流体管道上,热发电片的引出电线连接到微泵,热发电片利用热源散发的热量进行发电,并将电能提供给微泵作为驱动力,流体管道、冷却微通道之间形成流体循环路径,流体通过微泵在流体管道、冷却微通道之间循环流动。本发明能实现高冷却效率,提高了整体散热效果,且无需外部能量驱动。

    IGBT芯片及集成测温单元的IGBT元胞、方法

    公开(公告)号:CN116504823A

    公开(公告)日:2023-07-28

    申请号:CN202310770400.X

    申请日:2023-06-28

    申请人: 湖南大学

    发明人: 杨鑫 孙毅飞

    摘要: 本发明公开了一种IGBT芯片及集成测温单元的IGBT元胞、方法,所述IGBT元胞在发射极区的P型基区内增设N+源区,在发射极区的P型基区上增设阴极金属,N+源区的上表面与阴极金属的下表面接触,由增设的N+源区和发射极区的P型基区构成测温PN结,通过测量发射极金属与阴极金属间的电压、以及流过阴极金属的电流来检测IGBT元胞的温度。本发明可以通过测温PN结对芯片各个工作状态下的温度进行实时、准确地检测,解决了传统测温方法存在的测温误差问题以及应用局限性问题。

    载流子电路建模方法、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN116522833A

    公开(公告)日:2023-08-01

    申请号:CN202310756645.7

    申请日:2023-06-26

    申请人: 湖南大学

    发明人: 杨鑫 孙毅飞

    IPC分类号: G06F30/3308 G06F17/11

    摘要: 本发明公开了一种载流子电路建模方法、设备及存储介质,所述建模方法包括将双极性功率半导体的载流子存储区等分成n个的区域,采用集总电荷来表示每个区域的电荷总量;根据每个区域的集总电荷、空穴电流密度方程、电子电流密度方程以及空穴电流与电子电流的关系得到空穴电流表达式;根据所述空穴电流表达式以及电流连续性方程得到电流连续性方程推导式;根据所述电流连续性方程推导式构建双极性功率半导体芯片内部载流子电路模型。本发明能够描述器件内部特性,提高了功率半导体物理模型的仿真效率。

    IGBT芯片多元胞电热耦合仿真方法及系统

    公开(公告)号:CN118657105A

    公开(公告)日:2024-09-17

    申请号:CN202411103958.3

    申请日:2024-08-13

    申请人: 湖南大学

    发明人: 杨鑫 孙毅飞

    摘要: 本发明公开了一种IGBT芯片多元胞电热耦合仿真方法及系统,以单元胞电热耦合模型原理为基础,通过将IGBT芯片进行详细分区,基于IGBT结构在电热耦合下的特殊性对IGBT芯片逐层进行分区,通过将多种分区复合并应用于电热耦合模型得到大规模IGBT芯片电热耦合模型,通过多元胞电热耦合模型实现了在外部电压电流连续变化情况下对IGBT芯片实现电热耦合仿真,相较于有限元方法,本发明可以更快得到大面积芯片表面温度随时间变化的详细分布以及芯片内部电流随时间的变化的详细情况,准确仿真芯片电热耦合特性。

    IGBT芯片内部温度建模方法、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN116502577B

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202310769993.8

    申请日:2023-06-28

    申请人: 湖南大学

    发明人: 杨鑫 孙毅飞

    摘要: 本发明公开了一种IGBT芯片内部温度建模方法、设备及存储介质,所述方法包括构建IGBT芯片的集总电荷模型,识别集总电荷模型的参数;对IGBT芯片进行区域划分;针对所划分的区域构建IGBT芯片的热网络模型;构建基于集总电荷模型和热网络模型的电热联合仿真模型,对电热联合仿真模型进行电热联合仿真,得到IGBT芯片内部温度分布信息。本发明能够实现对IGBT芯片内部温度分布的精确描述。

    IGBT芯片内部温度建模方法、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN116502577A

    公开(公告)日:2023-07-28

    申请号:CN202310769993.8

    申请日:2023-06-28

    申请人: 湖南大学

    发明人: 杨鑫 孙毅飞

    摘要: 本发明公开了一种IGBT芯片内部温度建模方法、设备及存储介质,所述方法包括构建IGBT芯片的集总电荷模型,识别集总电荷模型的参数;对IGBT芯片进行区域划分;针对所划分的区域构建IGBT芯片的热网络模型;构建基于集总电荷模型和热网络模型的电热联合仿真模型,对电热联合仿真模型进行电热联合仿真,得到IGBT芯片内部温度分布信息。本发明能够实现对IGBT芯片内部温度分布的精确描述。