门极换流晶闸管(GCT)是在门极可关断晶闸管(GTO)的基础上发展而来的一种新型大功率半导体器件,有广阔的应用前景,但目前在国内尚未商品化。由于IGCT器件通常工作在高压和大电流下,产生的高功耗使其结温升高,导致器件的特性退化,无法稳定、可靠地运行。所以,研究IGCT器件的高温特性非常重要。本文在分析GCT的结构、原理和常温特性的基础上,针对功率器件工作的特殊性,首先建立了高温特性的分析模型,然后移植到ISE模拟软件,重点分析了高温对GCT特性的影响,模拟了高温下GCT的各项特性。并讨论了热阻对GCT高温特性的影响,提出改善GCT高温特性的方法。最后,给出了5kV高压A-GCT优化设计的结构参数。主要研究内容如下：首先,简要地分析了A-GCT器件的结构特点与工作机理。第二,讨论了关键结构参数对A-GCT器件特性的影响,利用ISE软件模拟了GCT器件在常温下的各项特性。结果表明,GCT阻断电压(UB)主要由两基区和缓冲层的结构参数决定,透明阳极对其影响较小。通态压降(UF)主要由体压降组成,透明阳极参数对其有一定的影响。关断时间主要与透明阳极区的参数和少子寿命有关。增大少子寿命,可降低通态压降,抑制漏电流,但关断时间(toff)加长。第三,研究了高温对GCT器件关键特性参数的影响。针对GCT器件工作时产生的各种物理效应,选取了与实际情况较接近的物理模型参数,建立了高温特性的分析模型,移植到ISE模拟软件,模拟了高温下器件的静态、动态特性。结果表明,GCT器件的阻断电压随温度升高先增加后下降；在高电流密度下GCT正向压降随温度升高而增大；开通和关断过程变慢。增大少子寿命,可明显改善GCT器件的高温阻断特性,但会使其关断变得更加困难。另外,模拟了热阻对器件高温特性的影响,提出了改善GCT高温特性的方法。最后,给出满足5kV高压要求的A-GCT器件优化设计的结构参数。最后,分析了注入效率可控的GCT(IEC-GCT)器件的结构特点和工作机理。利用ISE软件对IEC-GCT器件的静态特性和高温阻断特性进行了模拟分析。该研究成果对GCT器件高温可靠性的研究有一定参考价值。