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电能的合理分配和利用对建设环保节约型社会越来越重要。电能的转换利用离不开电力电子技术。功率器件作为该技术的核心部件每次的推陈出新,都带动着电力电子技术的进步。本文研究的EST(Emitter Switched Thyristor)正是在IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)的基础上提出来的一种新型功率器件。众所周知IGBT是MOS控制的晶体管结构,在其内部寄生的晶闸管未达到闩锁之前,基区由于双极性器件的电导调制效应,相同电流密度情况下,导通压降较同等掺杂水平的VDMOS器件降低了很多。然而在高压大电流的应用中,IGBT的导通电阻仍然较大,电流密度也会因此受到限制。晶闸管导通后具有很大的电流密度,低的导通压降较晶体管会有更好的正向导通特性。EST正是利用了晶闸管开启过程中的优良特性同时利用MOSFET对其导通后的特性加以控制。因此与IGBT比较而言,EST导通电阻更低,且由于MOSFET的引入其导通电流具有饱和特性,这是MOS控制型晶闸管(MCT)所不具备的。目前针对EST的研究还比较少,本文从晶闸管入手,逐步探讨关于EST及其改进器件的特性。主要内容为:1.在MATLAB中对碰撞电离积分与PN结外加反向电压的关系运用曲线拟合,得到了与MEDICI仿真结果更为吻合的Miller关系式。同时给出了掺杂浓度与Miller公式中的S参数的经验表达式。这对EST的阻断状态下的耐压设计有一定的借鉴意义。2.晶闸管特性的研究,主要内容包括:阻断状态和转折之后内部载流子的变化、电离率积分随外加电压的变化等。并应用MATLAB对其进行理论上的计算,得到其耐压的原因。EST正是对晶闸管的开启关断进行控制,因此晶闸管的研究是EST研究的基础。3.使用MEDICI软件定义EST器件结构,对其载流子分布、阈值电压、击穿电压、动态特性等进行仿真,提出了EST正向工作时的四个区域,并对不同区域进行解析分析,进而对其开关特性进行了仿真研究。4.对ESTD(Emitter Switched Thyristor With Diverter)及EST进行对比研究,对其存在的问题进行探讨,总结仿真所得结果。确定其对应的关键参数,得出优化设计的一般方法。