IE-Bi-MCT的机理与特性研究

发布时间：2024-05-09 04:08

　　随着大功率半导体器件在轨道交通、智能电网、新能源及消费级电子产品等领域的广泛应用,对器件性能和可靠性的要求也越来越高。为了进一步降低大功率器件的通态损耗并提高可靠性,本文提出了一种电子注入增强型双模式MOS控制晶闸管(IE-Bi-MCT)新结构。该结构是将IGBT中的载流子存储(CS)层引入基极电阻控制晶闸管(BRT)中,在降低通态压降的同时,具有更强的电流关断能力,并可以有效抑制BRT中的snapback现象,避免了 IGBT的闩锁效应。主要研究内容如下:1.以6.5kV电压等级为例,分析了 IE-Bi-MCT的结构特点与工作原理;利用TCAD软件进行结构建模,通过分析新器件内部的载流子浓度分布、电流密度分布及电场强度分布等,研究了其阻断、开通、导通、关断机理和特性。结果表明,新器件阻断时需要在栅极施加负偏压;导通时栅极施加正偏压可以按IGBT和晶闸管双模式工作,即使除去栅极正偏压,仍可按晶闸管单模式工作;关断时栅极施加负偏压,可以关断较大的阳极电流。2.对比分析了 IE-Bi-MCT和BRT的I-V特性,并对snapback现象及其抑制机理进行了研究。结果表明,新器件可以有效抑制s...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-2注入增强型

1绪论32015年本课题组提出了一种含有nCS的沟槽-平面复合栅IGBT（CarrierStoragelayerTrench-plannerIGBT，CS-TP-IGBT），结构如图1-2（a）。该结构中存在TP-IGBT和nCS层两种IE效应作用机制，使IE效应增强。为了进一步....

图1-3RET-IGBT结构示意图

明RET-IGBT的电压等级可达到3.3kV，各性能均优于传统IGBT结构[16]。但该结构能否在更高电压领域的可行性尚未被验证。2017年电子科技大学提出一种新型耐压等级为700V的具有电子注入的IGBT（IGBTwithelectroninjection，EI-IGBT），结....

图1-4EI-IGBT的结构示意图

锏?.3kV，各性能均优于传统IGBT结构[16]。但该结构能否在更高电压领域的可行性尚未被验证。2017年电子科技大学提出一种新型耐压等级为700V的具有电子注入的IGBT（IGBTwithelectroninjection，EI-IGBT），结构如图1-4所示。该结构是在P基....

图1-7HK-CSTBT的结构示意图

西安理工大学硕士学位论文4图1-7HK-CSTBT的结构示意图Fig.1-7SchematicdiagramoftheHK-CSTBTstructure此外，还提出一种具有极高注入增强能力的栅极场板IGBT（gatefieldplateIGBT，GFP-IGBT），如图1-5所示....

本文编号：3968297