随着功率半导体器件的不断发展,绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)已经成为当前应用最广泛的功率器件之一。而基于绝缘体上硅(SOI)技术的逆导型横向绝缘栅双极晶体管(RC-LIGBT)由于其具有的双向导通特性以及低导通压降、高输入阻抗、低封装成本等优点,在功率集成电路领域中的应用也越来越广泛。传统RC-LIGBT器件通过一个与阳极P~+区短接的N~+区,将用以续流的二极管与本身无法反向导通的LIGBT器件集成,实现了其反向导通的能力。然而这种器件也因此在正向导通状态下会发生电压折回现象,其正向导通压降将会增加,同时还可能使器件进入不可预期的状态。如何解决电压折回现象是RC-LIGBT的核心问题之一。本文以RC-LIGBT为研究课题,分析了其工作原理,重点研究了电压折回现象的产生机理以及解决该现象的方法,并在此基础上提出了一些新型RC-LIGBT结构,能够有效的消除电压折回现象的影响。本文主要内容如下:1.回顾了功率器件以及IGBT的发展和变革,并阐述了RC-LIGBT器件的发展现状;2.介绍了横向功率器件中常用的理论以及技术,阐述了RC-LIGBT的器件结构以及工作原理,并对其击穿特性、正反向导通特性、关断损耗与导通压降的折衷关系、反向恢复特性进行了详细的分析,着重分析了Snapback现象的产生机理。3.设计参数并仿真了耐压为600 V的分离式阳极短路LIGBT(SSA-LIGBT)器件,通过仿真软件仿真了其各项电学特性,分析其工作原理以及抑制电压折回现象的原理,根据仿真结果分析了SSA-LIGBT的优势以及缺点,并以此寻找能够完全消除电压折回现象的有效途径。4.提出并研究了一种具有反并联IGBT的600 V新型RC-LIGBT器件,该器件在阳极侧引入了一个NMOS,并形成了一个与原器件反并联的IGBT。正向状态下由于NMOS处于关断状态,完全消除了电压折回现象的影响;反向状态下反并联IGBT自动开启并产生反向电流,实现反向导通。并且通过设计更小的器件尺寸,该器件获得了比SSA-LIGBT更低的正向导通压降,从而很好的改善了导通压降与关断损耗的折衷关系。其关断损耗相比于传统SSA-LIGBT器件减小了81.8%。除此之外,相比于传统SSA-LIGBT,提出的器件的反向恢复电荷也减小了16.9%。虽然其反向导通压降高于传统SSA-LIGBT,但是通过合理的参数优化可以得到显著的改善。5.提出并研究了一种基于埋氧层隔离的550 V新型RC-LIGBT器件,该器件将续流二极管集成在埋氧层下的衬底,利用埋氧层的隔离特性完全消除了电压折回现象。并且相比于传统SSA-LIGBT器件,该新型RC-LIGBT器件可以获得更小的器件尺寸,更高的正向电流密度以及更好的导通压降与关断损耗间的折衷关系。其关断损耗相比于传统SSA-LIGBT降低了62.2%。