截止2015年,全球的能源消耗中,電能占到了百分之五十,預(yù)計(jì)到本世紀(jì)中葉這一比例將達(dá)到百分之八十。電能在能源中所扮演的角色日漸重要,如何高效的利用電能成了節(jié)能減排的關(guān)鍵。為了更有效的利用電能,在實(shí)際應(yīng)用中電能經(jīng)歷了電壓,電流以及頻率的變換。而其中起到關(guān)鍵作用的的是半導(dǎo)體功率器件。電子科技大學(xué)陳星弼教授發(fā)明的復(fù)合緩沖層結(jié)構(gòu)（CB結(jié)）也就是大家所熟知的超結(jié)結(jié)構(gòu),打破了傳統(tǒng)耐壓層的“硅極限”,極大地降低了功率MOS器件的導(dǎo)通電阻。但是研究發(fā)現(xiàn)超結(jié)器件的耐壓極易受到耐壓層電荷不平衡性的影響,也就是說超結(jié)器件器件對工藝提出了極高的要求。為了解決這一問題,陳星弼教授最近提出了一種利用高介電常數(shù)介質(zhì)的新型耐壓層。該耐壓層通過引入一種High-k介質(zhì)材料,在相同耐壓下達(dá)到與超結(jié)耐壓層相近的導(dǎo)通電阻的同時,解決了前述器件性能極易受到電荷不平衡性影響這一難題。IGBT全稱為絕緣柵雙極型晶體管,其在具有雙極型器件所具有的功率密度大,耐壓高等優(yōu)點(diǎn)的同時,又具有MOS器件所具有的驅(qū)動電路簡單,驅(qū)動損耗較低,開關(guān)速度較快等優(yōu)勢。IGBT被廣泛應(yīng)用在機(jī)車牽引等高壓大功率領(lǐng)域。但是由于IGBT自身不具有反向電流能力,... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-24兩種器件電勢分布圖

與 2.4 節(jié)的分析類似，High-k 介質(zhì)中的分裂柵的尺寸同樣對器件的耐壓和比導(dǎo)通電阻有著巨大的影響，下面主要通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化來提高器件的性能。圖 2-27 給出了分裂柵尺寸參數(shù)對器件穩(wěn)態(tài)特性的影響�？梢园l(fā)現(xiàn)，隨著分裂柵尺寸的增加器件的比導(dǎo)通電阻逐漸降低，這主要是由于隨著分裂柵距離界面更近，在器件導(dǎo)通時更多的電子被分裂柵吸引積累在界面處，從而提高了器件的導(dǎo)電性能。而與分裂柵的尺寸對于器件的耐壓有個最優(yōu)值，當(dāng)L3= 1.5 μm 且 D1= 4 μm時，器件獲得最高耐壓 340 V。這主要是由于當(dāng)分裂柵尺寸過小時，分裂柵對器件N 型漂移區(qū)表面的電場調(diào)制作用較弱，器件的擊穿點(diǎn)仍然處于 N 型漂移區(qū)表面特別是槽柵拐角處。隨著分裂柵尺寸的增大


本文編號：3409094