寬禁帶SiC以其優(yōu)異的特性,成為制造超高壓晶閘管的首選材料。SiC光觸發(fā)晶閘管(LTT)因驅(qū)動電路簡單、抗電磁干擾能力強(qiáng),成為超高壓、大電流的發(fā)展方向之一,放大門極結(jié)構(gòu)是降低光觸發(fā)功率密度的重要手段。而4H-SiC LTT傳統(tǒng)電阻隔離放大門極結(jié)構(gòu)存在可靠性差、面積利用率低等不足。為此,本文采用器件仿真手段,對溝槽隔離型放大門極結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn),并對溝槽-pn結(jié)隔離放大門極結(jié)構(gòu)的SiC LTT原理、器件特性、放大門極隔離區(qū)的鈍化層界面電荷及γ輻照特性進(jìn)行了深入的仿真研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1.對溝槽隔離型放大門極結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)研究。針對溝槽隔離型放大門極結(jié)構(gòu)因溝槽底部易提前擊穿,使得SiC LTT擊穿電壓未能達(dá)到要求,采用弧形溝槽隔離型和溝槽-pn結(jié)隔離型放大門極結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行了改進(jìn)。通過數(shù)值仿真發(fā)現(xiàn),優(yōu)化弧形溝槽隔離型放大門極結(jié)構(gòu)的溝槽弧度為2.44rad時(shí),SiC LTT擊穿電壓約為理論擊穿電壓的73.1%;結(jié)合實(shí)際工藝,優(yōu)化溝槽-pn結(jié)隔離放大門極結(jié)構(gòu)的溝槽結(jié)深為0.8μm、溝槽底部n型區(qū)摻雜濃度為1×1017cm-3時(shí),SiC LTT的擊穿電壓約為理論擊穿電壓的98.4%;故...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1晶閘管二維結(jié)構(gòu)圖

1緒論3光觸發(fā)。他們用SensorElectronicTechnology公司波長為330nm和340nm的UVTOPLEDs來觸發(fā)5.7kV的晶閘管，由于LED的輸出功率相對較低，所以用四個LED集中來觸發(fā)器件，光脈沖寬度為20μs[8]。圖1-1和圖1-2分別為所用到的晶閘管....

圖1-2四個UVLED觸發(fā)晶閘管實(shí)物圖

1緒論3光觸發(fā)。他們用SensorElectronicTechnology公司波長為330nm和340nm的UVTOPLEDs來觸發(fā)5.7kV的晶閘管，由于LED的輸出功率相對較低，所以用四個LED集中來觸發(fā)器件，光脈沖寬度為20μs[8]。圖1-1和圖1-2分別為所用到的晶閘管....

圖1-318kV級光觸發(fā)晶閘管(a)截面圖；(b)俯視圖

1緒論3光觸發(fā)。他們用SensorElectronicTechnology公司波長為330nm和340nm的UVTOPLEDs來觸發(fā)5.7kV的晶閘管，由于LED的輸出功率相對較低，所以用四個LED集中來觸發(fā)器件，光脈沖寬度為20μs[8]。圖1-1和圖1-2分別為所用到的晶閘管....

圖1-412kV級光觸發(fā)晶閘管截面圖

得短基區(qū)電阻較大，輔助晶閘管導(dǎo)通后電子會從放大門極金屬流過到達(dá)n+門極，進(jìn)而開通主晶閘管，此時(shí)放大門極發(fā)揮作用。總而言之，若采用圖1-3(a)這種結(jié)構(gòu)的晶閘管，則晶閘管的橫向尺寸必須足夠大才能使放大門極起作用，這使得晶閘管的面積利用率大大降低。2014年，俄羅斯科學(xué)院的SLRum....

本文編號：4030065