وبلاگ

در این مقاله ابتدا در همین فصل به بررسی تاریخچه انواع افزاره های قدرت می پردازیم و سپس به صورت دقیق تر به افزاره های قدرت نیمه هادی پرداخته و رنج توانی و افزایش این محدوده را در طی چند دهه اخیر بررسی می نماییم. با توجه با زمینه های جدید که هر روزه درخواست برای آنها وجود دارد در سال های اخیر نیز کاربردهای توان پالسی ایجاب نموده که دانشمندان برای پر کردن خلع یک افزاره قدرت نیمه هادی در کلاس توانی گیگا وات دست به طراحی یک دیود نیمه هادی با رنج توانی بالا و با اندازه کوچک و همچنین تکرار پذیری بالا در عین سادگی مدار درایو بزنند و نتیجه حاصله دیود SOS می باشد. کاربردهای این افزاره مطلب بعدی برای بررسی خواهد بود و این رنج وسیع کاربردها برای یک افزاره جوان با عمری کمتر از سه دهه اهمیت استراتژیک این قطعه را نشان می دهد. گذشته از گستره وسیع کاربردها، نوع کاربردها را اگر که مد نظر قرار دهیم خواهیم دید که این افزاره یک افزاره بسیار موثر بوده و دستیابی به تکنولوژی آن برای هر کشوری بسیار ارزنده خواهد بود.
در فصل بعد به دلیل شباهت ساختار دیود SOS به دیود قدرت PIN به معرفی ساختار این دیود پرداخته در ادامه فیزیک آن را مورد بررسی قرار می دهیم. البته توجه داریم که به دلیل محدود بودن موضوع به جزئیات ریز پرداخته نشده است و انتظار می رود خواننده این مقاله حداقل اطلاعات کافی را در مورد افزاره های نیمه هادی داشته باشد. با بررسی محدودیت های دیودهای قدرت و همچنین بررسی عملکرد آن در جریان های بالا و همچنین در ولتاژهای معکوس بالا که دو ویژگی اصلی افزاره های قدرت می باشند این فصل را به پایان می بریم.
در فصل بعد به بررسی پدیده SOS پرداخته است و با معرفی ساختار دیود به استخراج پارامترهای ساخت از جمله ابعاد، پروفیل ناخالصی و نوع ناخالصی ها پرداخته شده است. رنج توانی نمونه های ساخته شده نیز برای روشن شده ابعاد مسئله در ادامه ذکر شده است.

در فصل پنجم به شبیه سازی افزاره پرداخته شده است و با استفاده از پارامترهای فیزیکی استخراج شده از فصل قبل به ساختن دیود در بسته نرم افزاره SILVACO ATLAS و شبیه سازی آن با توجه به فیزیک عملکرد آن پرداخته شده است. در ادامه راهکارهایی برای افزایش جریان و کاهش زمان بازیابی معکوس ارائه شده است و دیود اولیه مورد بررسی قرار گرفته است. در این قسمت عوامل موثر جداگانه مورد بررسی قرار گرفته و در پایان نتایج نهایی مجددا شبیه سازی شده و نتایج استخراج گردیده است.
در فصل ششم به شبیه سازی پروسه ساخت و استخراج پارامترهای ساخت پرداخته شده است. روش نفذی که با امکانات موجود مطابقت دارد برای شبیه سازی مورد استفاده قرار گرفته است. پارامترهای استخراج شده از این قسمت برای واقعی تر شدن و همچنین مطابقت با وسایل و تجهیزات موجود در کشور بهینه گشته و دوباره نتایج نهایی مورد شبیه سازی قرار می گیرد. در پایان برای مقایسه نتایج دقیق این افزاره ساخته شده در محیط آزمایشگاه مجازی برای بررسی عملکرد، در شبیه ساز افزاره مورد شبیه سازی قرار گرفته و نتایج نهایی با نتایج نهایی حاصل از فصل پنجم مورد بررسی قرار می گیرد.
در فصل هفتم به عنوان فصل پایانی نتیجه گیری ها مطرح شده و پیشنهاداتی برای بهبود عملکرد به صورت خلاصه مطرح می شود. در ضمن با توجه به ارزیابی های انجام شده ساخت دیود به صورت آزمایشگاهی در داخل کشور پیشنهاد می شود.