【摘要】：使用TCAD仿真軟件對3 300 V溝槽柵IGBT的靜態(tài)特性進行了仿真設(shè)計。重點研究了襯底材料參數(shù)、溝槽結(jié)構(gòu)對器件擊穿電壓、電場峰值等參數(shù)的影響。仿真結(jié)果表明,隨襯底電阻率增加,擊穿電壓增加,飽和電壓和拐角位置電場峰值無明顯變化;隨襯底厚度增加,擊穿電壓增加,飽和電壓增加,拐角位置電場峰值降低;隨溝槽寬度增加,飽和電壓降低,擊穿電壓和拐角位置電場峰值無明顯變化;隨溝槽深度增加,飽和電壓降低,擊穿電壓無明顯變化,拐角位置電場峰值增加;隨溝槽拐角位置半徑增加,擊穿電壓和飽和電壓無明顯變化,但拐角位置電場峰值減小。選擇合適的襯底材料對仿真結(jié)果進行實驗驗證,實驗結(jié)果與仿真結(jié)果相符,制備的IGBT芯片擊穿電壓為4 128 V,飽和電壓約為2.18 V。
[Abstract]:The static characteristics of 3300V grooved gate IGBT are simulated and designed by using TCAD simulation software. The effects of substrate material parameters and groove structure on breakdown voltage and peak electric field are studied. The simulation results show that with the increase of the substrate resistivity, the breakdown voltage increases, the saturation voltage and the peak electric field at the corner position do not change obviously, but with the substrate thickness increasing, the breakdown voltage increases, the saturation voltage increases, and the peak value of the electric field at the corner position decreases. With the increase of groove width, the saturation voltage decreases, the breakdown voltage and the peak value of the corner electric field do not change obviously, but with the increase of the groove depth, the saturation voltage decreases, the breakdown voltage does not change obviously, and the peak value of the electric field increases at the corner position. With the increase of the corner radius, the breakdown voltage and saturation voltage do not change obviously, but the peak value of the electric field at the corner position decreases. The experimental results are in good agreement with the simulation results. The breakdown voltage and saturation voltage of the fabricated IGBT chip are 4 128V and 2.18V respectively.
【作者單位】： 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院功率半導(dǎo)體研究所;先進輸電技術(shù)國家重點實驗室;
【基金】：國網(wǎng)電網(wǎng)公司科技項目(SGRI-GB-71-16-001) 國家能源應(yīng)用技術(shù)研究及工程示范項目(NY20150703)
【分類號】：TN322.8

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本文編號：2339564