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庄伟东

标签: 庄伟东 复合材料专业 电子材料 南京银茂微电子制造有限公司

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人物简介编辑本段回目录

庄伟东庄伟东
   庄伟东,男,美籍华人,南京市海协会常务理事,南京银茂微电子制造有限公司总经理,“千人计划”入选者。1988年毕业于上海交通大学,获材料科学专业工学学士学位。1991年获得上海交通大学复合材料专业工学硕士学位。1992年赴美国麻省理工 学院(MIT)攻读博士学位,1996年获电子材料博士学位。毕业后进入美国半导体工业界,从事功率半导体器件和工艺的研发。历任设计工程师,高级工程 师, 总工程师,研发部门经理等职。主要工作有MOSFET、IGBT、FRED、Schottky Rectifier,和UFR 等功率芯片的研发,以及对由这些半导体功率芯片组成的功率模块和多芯片模块(MCM)的设计及工艺的开发和应用。对基于半导体物理的功率器件可靠性及失效 原理进行了深入研究,参与并主持过多个大型工程系统关键器件的研制,如美国国际载人空间站的供电系统,空中客车公司A380 大型客机的舱内供电系统等。申请并获得十数个美国专利。现任南京银茂微电子制造有限公司总经理兼总工程师,曾获2008年江苏省双创人才、2009年南京 市归国创业高素质人才领军人物等荣誉称号,2009年入选国家“千人计划”,获聘国家级专家,2010年入选江苏省科技企业家培育工程。2011年入选江 苏省“333高层次人才培养工程。

  庄伟东博士主要进行功率半导体器件基础研究及模块应用基础研究工作。器件方面主要研究MOSFET,IGBT,FRED,Schottky Rectifier,和UFR等功率半导体芯片的基础物理特性以、新型设计和工艺方法,模块应用方面主要针对由上述功率半导体芯片组成的功率模块和多芯片 模块(MCM)的设计、工艺及其应用。

  研究硅基材料IGBT、MOSFET功率半导体器件中进行重金属掺杂对基础电性能和开关特性的影响,特别是功率密度极限情况下的载流子效率和器件结构失 效关系,通过试验,取得了多种金属掺杂和器件性能对比数据,并提出了新型高可靠性功率器件的理论模型。研究新型高速IGBT器件结构,提出在IGBT背面 同时引出E极和G极,利用表面耐压区包围C极表面的cell,由于表面耐压区由横向变化掺杂的层所构成,在任何电压下耐压区边缘区域均可产生与未耗尽的中 性区有一定差别的电位,而且此差别电位与外加电极的电压有关,可用来控制设在上表面且与下表面有联接的E极与G极的压降,从而控制少子注入效率,可降低 IGBT turn off时间。

  研究IGBT等功率器件表面金属层厚度对电性能与键合行为的影响规律,揭示了金属层特性导致电流承载能力失效的本质原因。提出了金属键合临界条件的电性能计算与图解法和控制金属表面钝化程度以控制键合失效特性的原理。

  研究新型碳化硅(SiC)器件设计和生产工艺,设计了基于SiC器件的适用于200摄氏度以上环境温度的高耐温功率模块,提出了芯片特性急速衰减和材料性能恶化状态下的功率模块封装设计理论。

  研究功率模块连接端子的新型冷焊技术,摒弃了钎焊与DBC基板的连接方式,而是采用了高纯度铝线超声波键合,以及弹性压接技术,使金属材料间的内应力大为 降低。由于省却了传统的S型设计,端子的长度减少了1/3,从而减少了模块本身的寄生电感和端子的电阻。相比传统封装样式,内部寄生电感降低了30%,优 化了关断特性,同时也降低了使用过程中在端子上所产生的功耗。采用新型端子设计可以减少内部安装的空间,有效的节省的DBC上芯片布局空间,使得芯片空间 布局更加优化,模块电流密度更高。信号端子采用DBC走线和键合工艺,优化了信号的对称型,相比传统的飞线焊接,简化了工艺,并减小了门极寄生电感和电 阻,同时大幅提高功率端子的负载循环能力。

  近几年的研究,形成专利12项,其中美国专利5项,发表论文3篇,均被SCI、EI收录。

  庄伟东博士在功率半导体模块方面的研究成果和技术影响力日益凸现。研究IGBT等功率器件表面金属层厚度对电性能与键合行为的影响规律,揭示了金属层特性 导致电流承载能力失效的本质原因。提出了金属键合临界条件的电性能计算与图解法和控制金属表面钝化程度以控制键合失效特性的原理。研究采用SiC器件的高 耐温功率模块用于200摄氏度以上的工作环境,提出了芯片特性急速衰减和材料性能恶化状态下的功率模块封装设计理论。庄伟东博士回国后,促进了国内功率半 导体行业的产业链发展,为行业的技术进步起到了添砖加瓦的重要作用,更为我国电力电子功率半导体行业的发展做出了应有的贡献。

个人经历编辑本段回目录

  庄伟东,1966年出生于江苏省常州市;1988年毕业于上海交通大学,获材料科学专业工学学士学位。1991年在上海交通大学获复合材料硕士;同年赴世界超一流的理工科大学--美国麻省理工学院,攻读电子材料博士学位;1996年毕 业后在美国RSM电力电子公司工作并担任总工程师;2001年进入全球功率半导体行业排名前三的美国国际整流器公司工作,负责技术研发和应用;2007 年,带着11项功率器件方面的国外专利回国创业。

企业介绍编辑本段回目录

  南京银茂微电子制造有限公司是江苏银茂(控股)集团有限公司控股的一家高新技术企业 (以富有行业经验的 留美博士团队为核心),于二零零七年十一月二十九日在江苏省南京市注册成立。占地120亩的生产厂区位于溧水经济开发区,目前已投入资金近一亿元人民币, 建有逾二万平方米的生产厂间及办公楼、研发楼、生活区,配置了世界上最先进的工艺制造、产品测试和可靠性测试设备,为目前国内规模最大的电力电子功率模块 生产基地之一。

  南京银茂微电子制造有限公司一期项目以研发、制造和销售拥有自主知识产权的新型电力电子模块(国产IGBT功 率模块、MOSFET功率模块)、全气密半气密高可靠性混合 电路电子器件、大规模变流技术核心组件为主营业务。具备年产通用功率模块65万件和高压大功率模块10万件以上的生产能力,是目前国内最大的电力电子功率 模块生产基地之一。公司产品可广泛用于功率范围0.5KW-5MW及其以上的不同领域:工业变频、新能源、电源装备、公共交通等。

所获荣誉编辑本段回目录

  他曾获2008年江苏省双创人才、2009年南京市归国创业高素质人才领军人物等荣誉称号。2009年入选国家“千人计划”,获聘国家级专家。2010年入选江苏省科技企业家培育工程。2011年度“321计划”(科技创业家)培养人选。

媒体报道编辑本段回目录

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  • 更新时间: 2012-11-09

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