高壓低功耗IGBT器件新結(jié)構(gòu)與機理研究
發(fā)布時間:2022-04-16 08:41
被稱為電力電子裝置和系統(tǒng)之核的功率半導體器件IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)具有高輸入阻抗、低驅(qū)動功率、高擊穿電壓(BV)及低功率損耗等諸多優(yōu)點。特別是LIGBT(Lateral IGBT)器件因便于集成,常在智能功率集成電路中使用。雙極型器件LIGBT因電導調(diào)制效應(yīng)而具有低的導通壓降(Von),但同時也給器件的關(guān)斷帶來負擔,造成電流拖尾時間較長,關(guān)斷損耗(Eoff)較大,因此LIGBT器件的Eoff和Von兩者之間存有矛盾關(guān)系。為了加快LIGBT的關(guān)斷進而降低Eoff,引入了短路陽極結(jié)構(gòu),卻又在正向?qū)ǖ倪^程中帶來新的問題——電壓折回Snapback現(xiàn)象。為此,本文將提出兩種新的LIGBT器件結(jié)構(gòu)。1.提出一種陽極具有NPN結(jié)構(gòu)的雙槽LIGBT器件。其主要特征為:在陽極側(cè)引入一個NPN(N+陽極\P-well\N-buffer)結(jié)構(gòu),陰極側(cè)引入雙槽和N型載流子存儲層(N-CS)。首先,正向?qū)〞r,NPN結(jié)構(gòu)的薄基區(qū)P-well作為...
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 快速關(guān)斷LIGBT簡述
1.3 溝槽LIGBT簡述
1.4 本文主要研究工作
第二章 LIGBT機理與低功耗技術(shù)
2.1 LIGBT工作機理與器件特性
2.1.1 正向I-V特性
2.1.2 阻斷特性
2.1.3 關(guān)斷特性
2.2 降低LIGBT功耗的典型技術(shù)
2.2.1 短路陽極技術(shù)
2.2.2 溝槽技術(shù)
2.3 本章小結(jié)
第三章 陽極具有NPN結(jié)構(gòu)的雙槽LIGBT器件特性研究
3.1 結(jié)構(gòu)特征與機理分析
3.2 靜態(tài)特性仿真設(shè)計
3.2.1 正向I-V特性
3.2.2 正向阻斷特性
3.3 關(guān)斷特性仿真設(shè)計
3.4 工藝方案設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
第四章 分段P埋層短路陽極SOI-LIGBT器件特性研究
4.1 結(jié)構(gòu)特征與機理分析
4.2 靜態(tài)特性仿真設(shè)計
4.2.1 正向?qū)ㄌ匦?br> 4.2.2 正向阻斷特性
4.3 關(guān)斷特性仿真設(shè)計
4.4 器件的改進
4.4.1 PBL SPL LIGBT的結(jié)構(gòu)及機理
4.4.2 PBL SPL LIGBT的性能分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
本文編號:3645953
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
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第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 快速關(guān)斷LIGBT簡述
1.3 溝槽LIGBT簡述
1.4 本文主要研究工作
第二章 LIGBT機理與低功耗技術(shù)
2.1 LIGBT工作機理與器件特性
2.1.1 正向I-V特性
2.1.2 阻斷特性
2.1.3 關(guān)斷特性
2.2 降低LIGBT功耗的典型技術(shù)
2.2.1 短路陽極技術(shù)
2.2.2 溝槽技術(shù)
2.3 本章小結(jié)
第三章 陽極具有NPN結(jié)構(gòu)的雙槽LIGBT器件特性研究
3.1 結(jié)構(gòu)特征與機理分析
3.2 靜態(tài)特性仿真設(shè)計
3.2.1 正向I-V特性
3.2.2 正向阻斷特性
3.3 關(guān)斷特性仿真設(shè)計
3.4 工藝方案設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
第四章 分段P埋層短路陽極SOI-LIGBT器件特性研究
4.1 結(jié)構(gòu)特征與機理分析
4.2 靜態(tài)特性仿真設(shè)計
4.2.1 正向?qū)ㄌ匦?br> 4.2.2 正向阻斷特性
4.3 關(guān)斷特性仿真設(shè)計
4.4 器件的改進
4.4.1 PBL SPL LIGBT的結(jié)構(gòu)及機理
4.4.2 PBL SPL LIGBT的性能分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
本文編號:3645953
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