逆导IGBT结构设计及仿真研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq330525312
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
功率半导体器件在电能转换中起着至关重要的作用,特别是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),它被应用在许多领域,是不可或缺的功率半导体器件之一。然而常规IGBT没有反向导通能力,在驱动感性负载时,需要将它与续流二极管(Freewheeling Diode,FWD)并联使用。当前,将FWD集成到IGBT内部是IGBT的一个研究热点,这种器件被称为RC-IGBT(Reverse Conducting IGBT)。RC-IGBT具有小型化、低功耗、低成本和高稳定性的特点,但是却存在Snapback现象和电流不均匀问题,解决这两个问题是目前许多RC-IGBT研究工作的重点。本文在研究了常规RC-IGBT的静态及动态特性的基础上,首先提出了一种具有部分肖特基发射极和集电极区P型埋层的快恢复RC-IGBT(FSP-RC-IGBT),并通过数值仿真对其电学特性进行了分析。仿真结果表明,FSP-RC-IGBT中的P型埋层能够有效地抑制器件正向Snapback现象,并且减小其导通压降(On-state Voltage,Von)。FSP-RC-IGBT中的部分肖特基发射极可以减少反向导通时器件漂移区内的存储电荷,从而使得其反向恢复电荷比常规RC-IGBT降低23%,比IGBT+FWD并联结构降低35%,FSP-RC-IGBT的反向恢复速度得到提高。另外,FSP-RC-IGBT的反向恢复失效问题也得到改善。通过初步的工艺研究发现,该新型结构具有较高的工艺可行性,并给出了它的平面栅和沟槽栅工艺方案。为了获得更加优越的器件性能,本文还提出了一种高压低功耗超结RC-IGBT(Superjunction RC-IGBT,SJ-RC-IGBT)。SJ-RC-IGBT以超结晶闸管作为逆导结构,从而完全消除了常规晶闸管RC-IGBT的反向Snapback现象,并且SJ-RC-IGBT的几类关键电学特性均有大幅提高,特别是击穿电压(Breakdown Voltage,BV)以及Von和关断损耗(Turn-off Loss,Eoff)间的折衷关系提升明显。在BV>1200 V且Von=1.1 V时,SJ-RC-IGBT能够获得低至6.04 m J/cm2的Eoff,体现了其高耐压和低功耗的特点。由于超结的分流作用,SJ-RC-IGBT还具有防止关断闩锁和反向恢复闩锁的潜力,并且在短路能力方面也表现优异。
其他文献
Web服务组合可将分布于网络中的各类Web服务按照一定的规则进行有效组合,提供更加丰富的服务内容,完成更强大的功能。在组合服务中各个Web服务之间的协同合作产生了跨域的信
股权激励被广泛应用于现代企业管理之中,可以帮助企业解决所有者和激励对象之间的委托代理矛盾。随着我国市场经济的快速发展,企业在市场和人才方面都面临着激烈的竞争,因此我国上市公司越来越多地采用股权激励手段,吸引和留住核心技术人才。在上市公司股权激励日益成熟的今天,我国对于非上市公司的股权激励的研究尚处于探索阶段,受非上市公司自身特点的影响,非上市公司在实施股权激励时遇到一些难题,比如非上市公司股权无法
分布式视频压缩感知技术是应急服务视频传感技术中最为关键的技术之一。本文针对应急服务视频传感系统的特殊需求,对分布式视频压缩感知理论中的采样算法和重构算法进行深入
目的:探讨影响垂体腺瘤患者视觉功能预后的危险因素。应用DTI技术活体重建垂体腺瘤患者视觉通路的神经纤维,并采用DTI参数定量分析视觉功能结果与微观结构损伤严重程度的关系。最重要的是确定视觉功能预后不良的DTI参数阈值,以及解除肿瘤压迫以后视觉通路的恢复时间问题。方法:选取2017年9月到2019年1月之间在连云港市第一人民医院诊断为垂体腺瘤并接受手术治疗的20名患者为肿瘤实验组,分别于术前、术后1
互联网的普及引起消费者通过电子商务平台进行访问点击、浏览翻页等真实行为,这其中包含了消费者对企业产品的大量隐式反馈信息。这种由消费者生成的真实点击流数据为企业提供了一个“倾听”市场消费者的机会。该数据是在用户自身的环境中收集的,没有人为干扰,这使得点击流数据成为研究人员和从业者的丰富资源,他们寻求更好地了解消费者的行为和选择。通过观察消费者对某一类别产品的在线行为数据,企业原则上可以更好地了解在线
本研究制备了一种硅胶颗粒担载有机聚合物型亲水性强阳离子交换整体柱(以下简称为担载柱)。担载柱的制备分为两个步骤:首先,利用直径5μm硅胶颗粒为载体,以甲基丙烯酸缩水甘油
磷是有限的不可再生资源,也是水环境中主要污染物之一。从污水中回收磷对缓解磷资源危机、改善水环境具有重要意义。目前我国正全面对污水处理厂实施一级A/准Ⅳ类提标改造,将尾水磷排放标准由1.0 mg/L降至0.5 mg/L,甚至是0.3 mg/L。在此过程中如何对磷进行回收是主要技术难点。结晶除磷是污水磷回收主流技术之一。但即便是对低磷污水适应性较强的HAP结晶,已有报道的原水最低磷浓度也有3.5 mg
语义相似度计算,也称语义相关度计算,是自然语言处理中最常见,也是最重要的工作之一。机器翻译、词义消歧等需要处理语义信息的任务,都与语义相似度计算有着紧密的联系。评价
近年来,无线带内全双工(IBFD)成为提升频谱效率的一个研究热点。收发信机在同时使用同频段收发信号时,所发信号必然对有用信号的接收造成自干扰。本文主要研究IBFD的远场反射
本文论述睿森公司生产运营事务管理系统的软件设计与实现,核心目标是为了解决公司在强化竞争优势的过程中所面对的时间、成本和资金流管理方面的各种问题,提升运作管理水平。