雷电压作用下晶体管器件损坏机理的分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着电子技术的快速发展，电子设备的应用领域日益广泛，涵盖了航空航天、电力系统、通信网络、交通运输等诸多重要领域。

然而，雷电作为一种常见的自然灾害，对电子设备的正常运行构成了严重威胁。

雷电产生的雷电压具有极高的瞬态电压和电流，能够通过各种途径侵入电子系统内部，导致电子元器件的损坏，甚至引发系统瘫痪，造成重大的经济损失和安全事故。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者针对雷电压作用下电子元器件的损坏机理开展了大量的研究工作，取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

国内学者在雷电压作用下晶体管器件损坏机理方面开展了大量的研究工作。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题主要研究雷电压作用下晶体管器件的损坏机理，分析雷电压冲击下晶体管器件内部的物理过程和失效模式，并探讨提高晶体管器件雷电压防护能力的方法。

1. 主要内容

1.深入分析雷电压波形特征及其对晶体管器件的影响，包括雷电压的幅值、波形、能量等参数对器件损坏的影响规律。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的研究方法，逐步深入地开展以下研究工作：
1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解雷电压作用下晶体管器件损坏机理的研究现状，掌握雷电压波形特征、晶体管器件结构和工作原理、雷电压损伤模型等方面的基础知识，为后续研究奠定基础。

2.理论分析阶段：分析雷电压波形特征及其对晶体管器件的影响，建立雷电压作用下晶体管器件的数学模型，推导器件内部电场分布、电流密度、温度分布等物理量的解析表达式，分析器件的热击穿、静电放电效应、闩锁效应等损坏机理。

3.数值仿真阶段：利用comsol、silvacotcad等仿真软件建立雷电压作用下晶体管器件的仿真模型，模拟雷电压冲击对器件的影响，分析不同雷电压波形、器件结构、材料参数对器件损坏的影响规律，验证理论分析的正确性，并为实验提供参考依据。

5. 研究的创新点

本研究将在以下几个方面力求取得创新性成果：
1.建立更加精确的雷电压作用下晶体管器件仿真模型，考虑器件结构的细节特征和材料的非线性特性，提高仿真结果的精度和可靠性。

2.深入分析不同类型雷电压波形对晶体管器件损坏的影响规律，揭示不同损坏机理之间的相互作用关系，为雷电防护器件的设计提供更精准的指导。

3.探索新型的晶体管器件雷电压防护技术，例如，利用新型材料、设计新型器件结构等，以提高器件的雷电压耐受能力，为电子设备的雷电防护提供新的思路和方法。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘尚合,周军,李宁,等.雷电过电压作用下低压电力线缆的耦合特性分析[j].高电压技术,2018,44(09):2955-2962.

[2] 尹志英,李玉玲,文习山,等.10 kv配电线路雷击跳闸故障分析与防治措施[j].电气技术,2020,21(06):63-66 70.

[3] 王建华,刘文辉,张义军.晶闸管阀雷电冲击耐压试验技术研究[j].电气应用,2018,37(02):52-56 60.