本文關(guān)鍵詞： MPS二極管 仿真模型 功率整流器　出處：《沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：電力電子技術(shù)的發(fā)展對(duì)功率半導(dǎo)體器件提出更高的要求,并促進(jìn)了新型功率半導(dǎo)體器件的誕生。MPS(Merged PIN-Schottky)功率二極管的結(jié)構(gòu)是在肖特基二極管的基礎(chǔ)上,在陽(yáng)極內(nèi)嵌P+小島,形成類似于肖特基二極管和PIN二極管的并聯(lián),不同的是,肖特基區(qū)域和P+區(qū)域通過(guò)漂移區(qū)相互影響,使器件性能得以優(yōu)化。它結(jié)合了二者的優(yōu)點(diǎn),既具有肖特基二極管開(kāi)啟電壓小、反向恢復(fù)時(shí)間短、反向恢復(fù)峰值電流小的優(yōu)點(diǎn),還具有PIN二極管高耐壓的優(yōu)勢(shì)。優(yōu)良性能使其能更好的應(yīng)用在高溫高頻系統(tǒng)中。為了制造性能優(yōu)良的MPS二極管器件,本文利用器件仿真軟件,對(duì)MPS二極管的特性進(jìn)行仿真模擬與設(shè)計(jì)。首先,對(duì)仿真中所選取的物理模型進(jìn)行分析,利用這些物理模型對(duì)MPS二極管的特性進(jìn)行仿真,并與理論結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,以確保仿真正確,在此基礎(chǔ)上確定優(yōu)化方案。其次,對(duì)1200V MPS結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),利用恰當(dāng)?shù)恼壑星�選取器件結(jié)構(gòu)參數(shù)如:漂移區(qū)厚度和摻雜濃度,橫向肖特基/P+比例及元胞尺寸。第三,對(duì)器件接觸功函數(shù)和漂移區(qū)載流子壽命對(duì)器件性能的影響進(jìn)行仿真分析,給出使得器件性能優(yōu)化的參考數(shù)據(jù)范圍。第四,對(duì)已設(shè)計(jì)器件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和條件進(jìn)行仿真,給出具體工藝參數(shù)。最后,設(shè)計(jì)出制造器件工藝流程所需版圖。本文完成了1200V MPS二極管的設(shè)計(jì),系統(tǒng)地給出器件設(shè)計(jì)整體流程,為類似的MPS二極管的設(shè)計(jì)和研究提供一種參考思路和方法。
[Abstract]:The development of power electronics technology puts forward higher requirements for power semiconductor devices. The structure of the power diode is based on Schottky diode. In parallel, the Schottky diode and the PIN diode are formed in parallel, except that the Schottky region and the P region interact with each other through the drift region. It combines the advantages of both, such as small start voltage of Schottky diode, short reverse recovery time and low peak current of reverse recovery. It also has the advantage of high voltage resistance of PIN diode. It can be better used in high temperature and high frequency system because of its excellent performance. In order to manufacture MPS diode device with good performance, this paper makes use of the device simulation software. The characteristics of MPS diodes are simulated and designed. Firstly, the physical models selected in the simulation are analyzed, and the characteristics of MPS diodes are simulated by these physical models. And compared with the theoretical results to ensure that the simulation is correct, on the basis of which the optimization scheme is determined. Secondly, 1200V MPS structural parameters are designed. The device structure parameters such as drift region thickness and doping concentration transverse Schottky / P ratio and cell size are selected by appropriate compromise curve. Third. The effects of contact power function and drift carrier lifetime on the device performance are simulated and analyzed. The reference data range for optimizing the device performance is given. 4th. The process design and simulation of the designed device are carried out, and the specific process parameters are given. Finally, the layout of the manufacturing device process is designed. The design of 1200V MPS diode is completed in this paper. The whole process of device design is given systematically, which provides a reference idea and method for the design and research of similar MPS diodes.
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN313.4

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本文編號(hào)：1475312