摘要：为了提升半导体桥(SCB)芯片设计开发效率,厘清其电击穿作用机制,采用TCAD(Technology Computer Aided Design,计算机辅助设计)工具,开展多晶硅材料掺杂工艺、芯片结构设计以及芯片电击穿过程模拟仿真,探究注入能量与掺杂类型、退火时间与温度等工艺参数,以及强电场条件对载流子分布及性能的影响规律,厘清芯片电击穿的物理机制。仿真结果表明:相比于磷离子注入,砷离子注入能够在更靠近多晶硅层表面的区域,形成更高浓度的载流子分布;快速热退火时间设定为30min,退火温度设定为约600℃,能够有效实现载流子活化;芯片双“V”型尖端电场强度达到3×10^(5)V·cm^(-1)时发生电击穿过程,载流子剧烈碰撞离化,桥区总电流密度最高可达1.16×10^(9)A·cm^(-2)。

摘要：基于半导体桥(Semiconductor Bridge,SCB)火工品换能元SCB作用对象绝大部分是起爆药的现状,为探究半导体桥与起爆药间的响应规律和作用机理,系统地介绍了半导体桥等离子体的特性参数及变化规律,论述了半导体桥等离子体点火机理的研究进展,并归纳总结了等离子体与药剂相互作用规律,以期为新型药剂的设计和等离子体起爆技术的发展提供参考。

摘要：为使半导体桥(SCB)火工品满足2A4W 5min不发火的钝感要求,通过在SCB上集成负温度系数(NTC)热敏电阻,设计制作了一种高钝感半导体桥火工品(NTC-SCB)。采用仿真与试验相结合的方式,对其恒流激励下的安全性能进行研究,并验证其在不同电容激励下的发火性能。结果表明:恒流输入2A 4W时,通电50 s后NTC-SCB达到热平衡状态,此时NTC热敏电阻的分流为65%,桥区温度为208℃,较未集成热敏电阻的SCB降低68%;5 min试验结束后,NTC-SCB未出现意外发火、桥区熔断现象;经安全电流测试的NTC-SCB在47μF 30 V、47μF 50 V电容激励下均可靠发火。

摘要：为了获得微尺寸半导体桥电容发火的特征参数与设计参数的关系,对20μm×50μm×4μm 60°的半导体桥进行了不同掺杂浓度、发火电容、发火电压及两种点火药剂下的发火试验,获得设计参数与半导体桥的特征能量、特征时间的关系。结果表明:半导体桥的发火电容值从10μF增大到68μF时,高掺杂的半导体桥/斯蒂芬酸铅的最小全发火电压为6.23~4.28V,比低掺杂的半导体桥降低了0.86~1.52V;半导体桥发生电爆所需的电能随着掺杂浓度的提高而减小,但与电压值、电容值、药剂种类无关;发生电爆所需的时间随着电容值、电压值、掺杂浓度提高而缩短;等离子体加热时间和能量随着电容值、电压值、掺杂浓度提高而增大。

摘要：将电路仿真软件用于半导体桥火工品的电磁兼容性设计时,仿真准确程度取决于发火电路和半导体桥器件模型的精度。通过在电路软件中建立电容放电发火电路和半导体桥火工品电子器件模型来实现半导体桥的电爆过程仿真。研究结果表明:在电容放电发火仿真电路中,当回路电感为0.62μH、回路电阻为3.3 mΩ时,仿真电路可用于模拟实际电容放电发火电路;对比半导体桥火工品爆发过程的仿真和试验结果发现,子电路建模方法建立的半导体桥器件模型能够有效模拟出半导体桥的电爆特性曲线,且模拟电爆参数均在误差范围内。

摘要：介绍了一种点火器结构、发火元件、主装药剂及引火药剂的设计与选择,采用半导体桥式发火元件,利用两种相容性较好的引火药剂制作引火元件,内层药剂发火可靠性好、外层药剂能量密度高且反应迅速,提升了引火元件的综合性能。对该点火器的点火输出压强指标进行了重点探究,试验结果表明,在590 mL容腔内,其点火输出压强不小于5.5 MPa,作用时间不大于100 ms。对该点火器的其他性能进行了验证,表明该点火器电性能优越,发火可靠性高,满足无人机火箭助推器的使用要求,具有很好的应用前景。

摘要：在10μF钽电容放电激励下,对两种阻值相当质量不同的半导体桥(SCB)和细化的发火药剂斯蒂芬酸铅(LTNR)和叠氮化铅(PbN6)所组成的发火件进行了实验研究,根据发火件的电特性变化和发火现象发现半导体桥存在电热发火、电爆发火和等离子体发火三种情况,测试了SCB/LTNR和SCB/PbN6发火件的50%发火电压和发火时间。结果表明半导体桥的发火电压阈值不仅与发火药剂有关,还与半导体桥换能元有关,所以半导体桥的设计存在最佳质量,通过对比得知LTNR比PbN6感度高,PbN6比LTNR的燃速高。

摘要：半导体桥是半导体桥火工品中最为关键的元件 ,它的结构和性质对火工品起着十分重要的作用 ,设计结构合理、性能优良的半导体桥是研究半导体桥火工品首要任务。文章以理论分析和文献分析为基础并结合试验数据 ,提供了一套半导体桥的设计方法 ,并选定了合理的结构和材料 ,给出了一组参数 ,确定了最小临界能的半导体桥图形。

摘要：根据半导体桥的点火机理,设计了电容充放电式点火电路,采用了绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为充放电过程的开关器件,对电容充放电过程的数学模型进行了建立,并对电路参数的选择进行了详细的介绍。对所设计的电路进行了仿真,通过分析电路中各参数对半导体桥点火性能的具体影响,得出了对点火性能产生影响的主要因素。输出的仿真结果证明,该电路的设计可以安全有效地实现半导体桥点火,为今后做进一步的电路设计和研究奠定了一定的基础。

摘要：设计了两种半导体桥,对其发火能量进行估算,利用原子发射光谱双谱线法对其等离子体的温度进行测试;采用这两种半导体桥,设计得到两种不同性能的半导体桥点火器,对两种点火器进行不发火试验、发火试验以及作用时间测定。结果表明:1Ω半导体桥满足1A、1W、5min不发火要求,在28μF、27V的发火条件下,平均作用时间为363μs;3Ω半导体桥满足0.6A、1W、5min不发火要求,在28μF、50V发火条件下,平均作用时间为147μs。