沟槽型双向IGBT的特性仿真

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IGBT作为电力电子技术的核心元件,已被广泛应用于工业生产和社会生活的各个领域,在国民经济的发展中起着举足轻重的作用。沟槽型双向IGBT是在常规沟槽型IGBT的集电区上再制作一个元胞,可解决常规IGBT关断时间较长的问题,可被广泛应用于交、直流电路中。  本文利用ISE-TCAD软件,建立常规沟槽型IGBT与两端完全对称的沟槽型双向IGBT的结构模型,在相同参数下,通过DESSIS软件对常规沟槽型IGBT与沟槽型双向IGBT的静态特性进行仿真,主要包括转移特性、输出特性与正、反向击穿特性,得出两种器件具有相似的工作原理与静态特性;仿真了不同接通方式对沟槽型双向IGBT静态特性的影响,发现Ei端与Gi端短接充当器件的集电极时器件的V。n会增至原来的14倍之多;仿真了衬底浓度、P+阱参数、N+阱参数以及栅氧化层厚度的变化对沟槽型双向IGBT静态特性的影响;通过搭建沟槽型双向IGBT的动态特性仿真电路,发现沟槽型双向IGBT的双端栅极结构可加快电子抽取速度,具有很高的开通与关断速度,关断速度低至5.lns。  本文通过仿真验证了沟槽型双向IGBT的可靠性,得出沟槽型双向IGBT具有较高的开通与关断速度,为后续科研者对沟槽型双向IGBT的研究提供了参考。
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