动态雪崩是影响电力半导体器件可靠性的一个重要因素。随着近年来集成门极换流晶闸管(IGCT)的应用范围不断拓展,失效问题也越来越多,因此对其动态雪崩的诱发因素和失效机理的研究显得更加迫切和重要。本文以4.5kV非对称型GCT为研究对象,利用Sentaurus器件软件仿真,结合理论分析,研究了GCT动态雪崩的发生和失效机理,分析了影响动态雪崩的因素并提出了改善措施。主要研究内容如下:第一,根据GCT的结构特点和物理机制,从理论上深入分析了GCT发生动态雪崩的机理,然后通过仿真软件对GCT的关断特性、电流丝的出现及其变化过程进行了仿真,并建立了二维等离子体边沿移动解析模型,揭示了GCT动态雪崩发生的机理,结果表明动态雪崩具有负反馈机制。第二,建立了大面积GCT的并联双单元结构模型和测试电路,对GCT关断过程中电流密度分布、电场强度以及等离子体分布等进行了仿真,结果表明电流丝首先在外环聚集,并在流经阴极条下方的p基区时可能导致GCT发生重触发现象;其次,分析了高电压下关断GCT时的失效机理,结果表明此时负反馈机制可能消失,并且发生电压箝位现象,导致器件无法关断。第三,分析了GCT动态雪崩的影响因素,包括GCT关键结构参数(如深p基区结深、阳极和FS层的掺杂浓度和厚度)、少子寿命及关断外电路参数(如箝位电感Li和杂散电感Lσ)等变化对动态雪崩的影响。最后提出了抑制GCT动态雪崩发生的措施。本文的研究结果对IGCT器件设计和失效分析具有一定的参考价值。