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在本文中,将超势垒结构运用到高压二极管中,提出一种具有超势垒结构的高压二极管,并利用寿命控制实验优化其动态特性。研究内容主要围绕一种具有超势垒结构的高压二极管的研制工作。从功率整流器的应用出发,介绍功率整流器的发展动态,以及新的应用需求对功率整流器性能的要求。对超势垒结构整流器件的工作原理进行分析,并对正向导通压降有关的公式进行推导。从原理和公式上,分析当超势垒结构运用到高压器件中遇到的问题,以及解决这些问题的措施。提出一种具有超势垒结构的高压二极管,主要是将P型埋层结构与超势垒结构结合,这样能够有效提高器件耐压,克服超势垒结构器件耐压低的缺点。对耐压为600V的一种具有超势垒结构的高压二极管进行设计:1.利用MEDICI对器件进行仿真,验证器件结构的可行性并得到器件各个参数的初始值。2.然后根据以上仿真结果以及代工厂的工艺条件,制定器件的工艺步骤,利用仿真软件TSUPREM4和MEDICI对器件的工艺进行优化,经过仿真拉偏,得到的器件参数如下:反向击穿电压BV=733V、正向导通压降VF=1.10V、反向恢复时间Trr=101ns。同已有的低压超势垒结构器件相比,增加了P型埋层结构之后,超势垒结构能够运用到高压领域。3.在以上仿真结果的基础上,对本文提出的一种具有超势垒结构的高压二极管进行版图制作并流片制造。流片完成后,对各个分片条件的芯片进行测试,测试结果如下:反向击穿电压BV=671V、正向导通压降VF=0.92V、反向恢复时间Trr=305ns。对以上流片结果进行寿命控制实验,设置多个实验分片条件。经过寿命控制实验之后,再进行测试,得到的测试结果如下:反向击穿电压BV=675V、正向导通压降VF=1.97V、反向恢复时间Trr=64ns。通过同某产品参数的对比,表明本文提出的一种具有超势垒结构的高压二极管具有同国外同类产品相当的性能。