功率半导体器件是电力电子系统中的核心元器件之一,起着电能转换和控制的重要作用。绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为发展比较成熟的功率半导体器件,集MOS场效应管的栅极电压控制和双极晶体管的低导通电阻特性于一身,具有电压控制、输入阻抗大、导通电阻小、驱动功率低等一系列优点,更是广泛地被应用于电子电力系统中。纵向的IGBT可以做成分立器件,实现高耐压,因而被广泛应用于大功率场合;而横向IGBT与传统的CMOS集成电路工艺相兼容,可以被集成在体硅基或SOI基上,是功率集成电路的核心器件之一。IGBT器件作为双子导电器件,导通时电流密度大,导通压降低,具有很好的导通特性,然而器件在关闭时,因非平衡载流子引起的拖尾电流会导致其产生关闭延迟,这增加了器件的开关损耗,限制了IGBT的应用范围。本论文以横向绝缘栅双极晶体管(LIGBT)为主要研究对象,在了解IGBT器件结构及其工作原理的基础上,针对LIGBT器件“导通压降-关断时间”这一矛盾关系,主要做了以下的仿真研究和优化设计:1.分析并仿真验证双栅器件DG-ILET的工作特性,验证解决负阻效应的方法,并通过控制栅极的电压对器件的性能进行优化;2.提出了一种带有多晶硅场板的SOI基双栅LIGBT结构:该结构采用高K材料作为栅介质,引入了一个从器件阳极P+区指向多晶硅层的电场,从而使得器件在导通时的大注入效应增强;利用多晶硅场板实现对空穴的主动控制,从而优化器件的关闭特性,同时可以通过对多晶硅的掺杂和PN结位置的调节,来提高器件的击穿电压。详细的研究了器件的击穿电压与多晶硅掺杂和PN结位置的关系;器件的通态电流与n型缓冲层和阳极P区掺杂浓度,与介质层介电常数和厚度的关系;关闭特性与阳极P+区掺杂浓度及介质层介电常数和厚度的关系。仿真结果显示:该器件可以大幅度提高器件的导通电流密度,同时又可以有效降低器件的关闭延迟时间,降低开关损耗,兼顾了器件的导通性能和关闭特性。3.利用仿真工具Tsuprem4和Medici完成工艺参数仿真和器件仿真。