Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка метода получения высокоомных р-i-n структур GaAs-AlGaAs и принципов построения системы их эффективного охлаждения для нового поколения элементной базы высоковольтной преобразовательной техники

Докладчик: Шашкин Владимир Иванович

Должность: зам. директора, профессор, д.ф.-м.н.

Цель проекта:
Разработка метода получения высокоомных р-i-n структур GaAs-AlGaAs и принципов построения системы их эффективного охлаждения для нового поколения элементной базы высоковольтной преобразовательной техники. Повышение КПД не менее чем на 10% и/или частоты преобразования не менее чем в 2 раза и/или коммутируемого напряжения не менее чем в 1,5 раза и/или рабочей температуры не менее чем в 1,4 раза.

Основные планируемые результаты проекта:
- Лабораторный регламент получения гетероэпитаксиальных структур на основе арсенидов галлия и алюминия с улучшенными электрофизическими свойствами.
- Макет ростового устройства прокачного типа из графита.
- Экспериментальные образцы гетероэпитаксиальных структур на основе арсенидов галлия и алюминия для силовых p-i-n диодов.
- Эскизная конструкторская документация на макеты силовых p-i-n диодов и лабораторный регламент получения силовых p-i-n диодов на основе гетероэпитаксиальных структур арсенидов галлия и алюминия.
- Макет стенда разделения чипов и разварки контактов.
- Макеты силовых p-i-n диодов на основе гетероэпитаксиальных структур арсенидов галлия и алюминия.
- Эскизная конструкторская документация и лабораторный регламент получения термоэлектрических модулей и термоэлектрических узлов охлаждения p-i-n диодов.
- Экспериментальные образцы термоэлектрических модулей и термоэлектрических узлов охлаждения.
- Проект технического задания на проведение ОТР по теме: «Разработка технологии и организация производства энергоэффективных силовых p-i-n диодов на основе гетероэпитаксиальных структур арсенидов галлия и алюминия».

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Разрабатываемые силовые p-i-n диоды на основе гетероэпитаксиальных структур арсенидов галлия и алюминия должны быть предназначены для использования в различных устройствах современной промышленной электроники, включая преобразовательную технику, импульсную технику, источники питания, устройства автоматики, системы беспроводной связи, AC-DC и DC-DC – преобразователи, импульсные источники питания, устройства формирования и передачи импульсных сигналов, измерительные приборы, приборы автоматического управления, ВЧ-техника, СВЧ-устройства передачи и приёма сигналов, беспроводные технологии.

Текущие результаты проекта:
- По литературным источникам и патентам изучено современное состояние исследований. Сделан вывод о перспективности выбранного направления ПНИ.
- Разработана ЭКД на макет ростового устройства прокачного типа из графита, изготовлен макет ростового устройства прокачного типа из графита, проведены успешные испытания.
- Разработана ЭКД на макет стенда разделения чипов и разварки контактов, изготовлен и испытан макет стенда.
- Проведены экспериментальные исследования процесса эпитаксиального осаждения n+ слоев GaAs с концентрацией носителей до 6•1018 см-3. Показано, что проводимость таких слоев достаточна для создания контактов.
- Проведены экспериментальные исследования влияния степени чистоты металлического Ga на электрофизические параметры структур. Проведен расчет геометрических размеров термоэлектрических модулей и термоэлектрических узлов охлаждения для выбранного ряда мощностей силовых приборов.