在功率半导体器件领域,MOS栅控器件具有高输入阻抗、易驱动等优点,广泛应用于机车牵引、风力发电、新能源汽车等。IGBT是一种典型的MOS栅控复合型器件,在大功率应用中存在的主要问题就是如何解决其通态压降与关断损耗之间的矛盾关系。本文提出两种具有隐埋层的基极电阻控制晶闸管（BRT）新结构,一种具有隐埋n型载流子存储层的BRT（BN-CS-BRT）结构与一种具有SiO2埋氧层的BRT（BOX-BRT）结构,将IGBT中的电子注入增强（IE）效应引入到传统BRT结构中,新结构能够完全抑制传统BRT的snapback现象并改善通态压降与关断损耗的折中关系。主要研究内容和成果如下:第一,分析了 BN-CS-BRT与BOX-BRT的结构特点与工作原理,利用T-CAD仿真软件建立6.5kV电压等级结构模型,研究了器件工作机理。结果表明,新结构在正向阻断时需施加负栅偏压才能达到耐压要求;导通时施加正栅压,低电流密度下器件主要工作在IGBT模式,随着电流密度的增大,器件以晶闸管模式为主;关断时需施加负栅偏压使P沟道MOSFET导通,抽取空穴电流,PNPN晶闸管正反馈被破坏;由于晶闸管的再生机制,器件导通后撤走正栅压仍能维持导通。第二,研究了新结构中IE效应的产生机理,建立了最大可关断电流密度分析模型。结果表明,n型隐埋层与埋氧层能够形成空穴势垒,阻碍空穴流出,引起IE效应,从而加速晶闸管模式开启,完全抑制snapback现象,降低器件的通态压降;最大可关断电流密度是栅偏压的函数,且随栅偏压增加而增大。第三,对比分析了 BN-CS-BRT、BOX-BRT与传统BRT的静动态特性并提取了关键结构参数。结果表明,n型隐埋层的浓度、厚度及埋氧层的位置对器件静态特性有影响。最后,分析了载流子寿命对新结构静动态特性的影响,对比了新结构与传统BRT通态压降与关断损耗的技术曲线。结果表明,BN-CS-BRT和BOX-BRT均改善了通态压降与关断损耗之间的折中关系,并且BOX-BRT的折中关系更优良;分析了高低温对新结构静动态特性的影响,BN-CS-BRT对温度变化更敏感。该研究结果对高压MOS栅控器件的研发具有一定参考价值。