直流输电用晶闸管大气中子辐照效应综述

大气中子由宇宙射线与大气相互作用产生，可导致地面电子系统及电力电子设备发生故障。尽管国内外对IGBT和MOSFET的大气中子辐照效应已有广泛研究，但针对晶闸管的相关研究仍较匮乏。在我国大力发展特高压直流输电的背景下，亟需加强晶闸管抗大气中子辐照的研究。本文综述了晶闸管大气中子辐照效应的研究现状，介绍了大气中子基本特性、试验方法与数据处理技术，总结了现有试验结果及对高压器件单粒子烧毁机理的认识，探讨了防护策略与屏蔽材料进展，并指出了未来研究的关键问题。

宇宙射线与地球大气层相互作用产生的大气中子可引发地面设备信息系统故障和电力电子系统故障.国内外就大气中子对绝缘栅双极晶体管(insulate gate bipolar transistor,IGBT)-金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET)辐照效应试验方法、辐照效应开展了大量的研究,但晶闸管大气中子辐照效应相关研究较少.在中国大力发展特高压直流输电的情况下,亟须补齐晶闸管大气中子辐照效应相关研究的短板.该文回顾了大气中子辐照晶闸管领域的研究现状,介绍了大气中子相关基础知识;总结了开展大气中子辐照晶闸管效应试验的方法和数据处理方法;给出了当前开展的晶闸管大气中子辐照效应试验结果,以及当前对高压半导体器件单粒子烧毁发生机理的认识;讨论了防护思路以及当前屏蔽材料领域的进展,指出了今后开展直流输电用晶闸管大气中子辐照效应研究需要解决的问题.