论文部分内容阅读
本文分析了IGBT在工作周期内的通态和关断损耗,指出通态载流子分布是影响通态压降和关断时间进而决定IGBT总损耗的关键因素。通过优化通态载流子分布,提出一种新型的高速低损耗IGBT元胞结构——PNW SJ IGBT,打破了传统IGBT器件通态压降和关断时间之间的制约关系。该结构在PNW结构基础上增加非连接的SJ结构,该结构在保留PNW结构注入增强效应的同时,进一步提高了阴极一侧的载流子浓度,因而降低了器件通态压降。同时,SJ结构的引入提高了同等器件厚度的耐压能力,并缩短了电流拖尾时间,减小了关断损耗,因而拥有更加优秀的通态压降和关断损耗的性能trade-off。以上这些优点已使用数值模拟器于本文进行演示验证。 由于国内IGBT的生产技术不够成熟,为了积累IGBT制造工艺设计,版图设计,实际生产流片等方面的经验,我们设计了1200V NPT IGBT并流片制造。结果达到设计标准。在1200V NPT流片的同时,对1700V FS IGBT进行研发。重点研究了高能注入和预扩散两种N-buffer的形成方式对器件性能的影响。