功率二極管是功率半導體器件的重要組成部分,幾乎所有的電力電子電路中都有功率二極管。開關器件在過去幾十年的得到了飛速的發(fā)展,為了能與開關器件的性能相匹配,需要通過新理論,新結(jié)構(gòu)來改善高壓二極管中導通損耗和開關頻率的矛盾關系�；旌螾IN肖特基二極管（Merged PIN/Schottky Diode）結(jié)構(gòu),簡稱MPS二極管,具有耐壓高、導通電壓小、反向恢復時間短、反向恢復峰值電流小等優(yōu)點。解決了導通損耗和反向恢復功率損耗之間的矛盾。為了制造性能良好的MPS二極管,本文首先分析了MPS二極管的工作原理,并對靜態(tài)特性和動態(tài)特性進行了理論分析。然后,利用silvaco仿真軟件,選取合理的物理模型,對MPS二極管的特性進行仿真。在此基礎上,對1200V MPS結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化設計,并對器件的折衷特性進行仿真分析,實現(xiàn)了正向?qū)ㄅc反向恢復特性的良好折衷。與功率PIN二極管進行對比,在不使用壽命控制的基礎上,MPS二極管具有更好的特性。第三,對功率器件的終端結(jié)構(gòu)進行了設計,確定了MPS二極管的終端結(jié)構(gòu)。第四,對已設計器件結(jié)構(gòu)進行工藝設計和工藝條件的仿真,確定了具體工藝過程,并設計出制造器件所需版圖和元... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

MPS二極管結(jié)構(gòu)

沈陽工業(yè)大學碩士學位論文也不斷出現(xiàn)，并成功應用于 IGBT 模塊中，如德國英飛凌公司的 EBB 公司的 SPT+二極管和日本富士電機的 SASFWD 二極管等[4]。二功率二極管。如砷化鎵肖特基勢壘二極管，碳化硅肖特基勢壘二極S 二極管的提出和發(fā)展現(xiàn)狀0 世紀 80 年代，Baliga 提出了一種導通狀態(tài)和反向恢復功率損耗之，它通過混合 PIN 二極管和肖特基勢壘二極管的物理性質(zhì)產(chǎn)生了圖IN 肖特基二極管（Merged PIN/Schottky Diode）結(jié)構(gòu)，簡稱 MPS 二，使用與功率 PIN 二極管相同的標準來設計漂移區(qū)，以便支持期望器件結(jié)構(gòu)包含金屬接觸下方部分的 PN 結(jié)和剩余部分的肖特基接觸。同的金屬層，形成 P+區(qū)的歐姆接觸和 N-漂移區(qū)的肖特基接觸。

圖 2.1 低正向偏壓狀態(tài)下 MPS 二極管內(nèi)電流模型1 Current flow pattern in the MPS diode under low forward bias co結(jié)構(gòu)中，漂移區(qū)的厚度（圖 2.1 中的 t）很厚。在 PN模型中肖特基接觸（FSJ ）處的電流密度增強。因此增特基接觸的電流僅在肖特基接觸處的未耗盡部分（具有觸（FSJ ）的電流密度與元胞（或陰極）電流密度（FSFCJdpJ =元胞寬度， 是肖特基接觸處的電流密度，F(xiàn)CJ 是元（2.2）確定：JDONdpsxW,= 0. 8

【參考文獻】：
期刊論文
[1]柵條狀和蜂窩狀結(jié)構(gòu)結(jié)勢壘肖特基整流器(JBSR)性能對比[J]. 高樺,柴彥科,劉肅.  電子器件. 2016(02)
[2]MPS快恢復二極管反向恢復時間的研究[J]. 陳天,楊曉鸞,季順黃.  電力電子技術(shù). 2013(11)
[3]平面型電力電子器件阻斷能力的優(yōu)化設計[J]. 安濤,王彩琳.  西安理工大學學報. 2002(02)
[4]JTE結(jié)的二維電場分析[J]. 張波,陳星弼,李肇基.  半導體學報. 1993(10)
[5]p-n+結(jié)有場板時表面電場分布的簡單表示式[J]. 陳星弼.  電子學報. 1986(01)

碩士論文
[1]1200V MPS二極管的模擬與設計[D]. 許海虹.沈陽工業(yè)大學 2017
[2]碳化硅MOSFET的特性研究[D]. 江芙蓉.浙江大學 2017
[3]硅基功率JBS/MPS肖特基整流器的研制[D]. 高樺.蘭州大學 2016
[4]MPS二極管“軟恢復”的原理探討、仿真設計與研制實踐[D]. 杜小堂.電子科技大學 2010



本文編號：2937590