RC-IGBT和续流二极管新结构及特性研究
发布时间：2021-08-16 19:04
逆导型绝缘栅双极型晶体管（Reverse-Conducting Insulated Gate Bipolar Transistor,RC-IGBT）实现了绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）与续流二极管的工艺集成,具有正向和逆向导通特性。同常规IGBT模块相比,RC-IGBT降低了封装成本、提高了芯片的集成度,是IGBT模块发展的一种方向。但是,RC-IGBT正向导通时存在电压折回现象（snapback）,导致开通特性差异较大,不宜多芯片并联使用,从而限制了RC-IGBT在高压大功率领域的应用。同时,RC-IGBT中续流二极管的快速软恢复特性也有待进一步提升。针对以上问题,本文首先对RC-IGBT的静态和动态特性进行了深入研究。从RC-IGBT的正向导通机理出发,重点分析了RC-IGBT电压折回现象产生的原因和消除电压折回现象的条件。讨论了场阻止层（FS层）参数、集电极参数、N+短路区参数对RC-IGBT的正向导通和逆向导通特性的影响,并将RC-IGBT和IGBT的动态参数进行对比分析。其次,为了消除R...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
LightMOS结构图
图 1-5 Light MOS 结构图Fig. 1-5 Structure chart of Light MO报道了一种基于 FS-IGBT 的工艺新 薄片工艺，把二极管的阴极集成GBT 正向导时，P 集电极向漂移区部 N+部分流出。该结构正向导通特压折回现象得到缓解。
图 1-7 BIGBT 结构示意图Fig.1-7 The structure diagram of BIGBTB 公司报道了他们制作的 RC-IGBT。该器件额定电内共计 6 组 RC-IGBT 芯片【111】。随后 M.Rahimo -7 所示，该结构从背面版图角度出发，解决了电压恢复特性。通过仿真和实验研究他们指出影响折回 N 场阻止层区的掺杂浓度。今，瑞士 ABB 公司相继推出了多款将 IGBT 与续流双模式绝缘栅场效应晶体管(Bi-mode Insulate Gate和 2012 年分别报道了他们在导通时载流子分布的的分析【112-114】。目前在 RC-IGBT 研究领域，ABB 过优化 RC-IGBT 集电区版图设计来改善电压回折研究重点依然是解决正向导通时电压折回的问题。究了具有超结结构的 RC-IGBT【115】。分立半导体事业部的 Ryohei Gejo 等人针对 RC-I
【参考文献】：
期刊论文
[1]The snap-back effect of an RC-IGBT and its simulations[J]. 张文亮,田晓丽,谈景飞,朱阳军. Journal of Semiconductors. 2013(07)
[2]Trench gate IGBT structure with floating P region[J]. 钱梦亮,李泽宏,张波,李肇基. 半导体学报. 2010(02)
本文编号：3346223
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
LightMOS结构图
图 1-5 Light MOS 结构图Fig. 1-5 Structure chart of Light MO报道了一种基于 FS-IGBT 的工艺新 薄片工艺，把二极管的阴极集成GBT 正向导时，P 集电极向漂移区部 N+部分流出。该结构正向导通特压折回现象得到缓解。
图 1-7 BIGBT 结构示意图Fig.1-7 The structure diagram of BIGBTB 公司报道了他们制作的 RC-IGBT。该器件额定电内共计 6 组 RC-IGBT 芯片【111】。随后 M.Rahimo -7 所示，该结构从背面版图角度出发，解决了电压恢复特性。通过仿真和实验研究他们指出影响折回 N 场阻止层区的掺杂浓度。今，瑞士 ABB 公司相继推出了多款将 IGBT 与续流双模式绝缘栅场效应晶体管(Bi-mode Insulate Gate和 2012 年分别报道了他们在导通时载流子分布的的分析【112-114】。目前在 RC-IGBT 研究领域，ABB 过优化 RC-IGBT 集电区版图设计来改善电压回折研究重点依然是解决正向导通时电压折回的问题。究了具有超结结构的 RC-IGBT【115】。分立半导体事业部的 Ryohei Gejo 等人针对 RC-I
【参考文献】：
期刊论文
[1]The snap-back effect of an RC-IGBT and its simulations[J]. 张文亮,田晓丽,谈景飞,朱阳军. Journal of Semiconductors. 2013(07)
[2]Trench gate IGBT structure with floating P region[J]. 钱梦亮,李泽宏,张波,李肇基. 半导体学报. 2010(02)
本文编号：3346223
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