絕緣柵雙極型晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）兼顧雙極結(jié)型晶體管和金屬氧化物場效應(yīng)管的優(yōu)點(diǎn),易控制,導(dǎo)通電壓低、電流密度大,擊穿電壓高,是目前最重要的功率半導(dǎo)體器件之一。與集成電路和SOI（Silicon-on-Insulator）技術(shù)結(jié)合后形成的SOI橫向絕緣柵雙極型晶體管（Lateral Insulated Gate Bipolar Transistor,LIGBT）,可以實(shí)現(xiàn)集成度更高、功耗更低、隔離性能更好的微電子系統(tǒng),在電源管理、各種電子設(shè)備驅(qū)動、智能開關(guān)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。LIGBT的市場需求非常強(qiáng)勁,但它的技術(shù)長期被國外少數(shù)企業(yè)壟斷,在國家大力發(fā)展半導(dǎo)體行業(yè)的政策支持背景下,對高性能LIGBT的研究很有意義。高性能LIGBT需要更高的關(guān)斷速度、更低的關(guān)斷功耗、更小的導(dǎo)通電壓、更高的電流密度。本文研究短路陽極結(jié)構(gòu)發(fā)生負(fù)阻現(xiàn)象與陽極區(qū)電阻的關(guān)系,針對關(guān)斷功耗與導(dǎo)通電壓的折中關(guān)系,研究器件感性負(fù)載關(guān)斷時(shí)非平衡載流子與漂移區(qū)埋層的關(guān)系,研究導(dǎo)通時(shí)器件閂鎖觸發(fā)和退出的機(jī)理,據(jù)此分別提出三類新結(jié)構(gòu),來提升LIGBT的性能。本論文的創(chuàng)新點(diǎn)... 

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 功率半導(dǎo)體器件概述
    1.2 LIGBT發(fā)展和技術(shù)
        1.2.1 陰極工程
        1.2.2 漂移區(qū)工程
        1.2.3 陽極工程
    1.3 主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 陽極區(qū)改進(jìn)結(jié)構(gòu)SOI-LIGBT
    2.1 具有L型抽取路徑的SOI-LIGBT
        2.1.1 器件結(jié)構(gòu)
        2.1.2 工作機(jī)理
        2.1.3 結(jié)果分析
        2.1.4 制備工藝流程
    2.2 具有雙L型抽取路徑的SOI-LIGBT
        2.2.1 器件結(jié)構(gòu)
        2.2.2 工作機(jī)理
        2.2.3 結(jié)果分析
        2.2.4 制備工藝流程
    2.3 本章小結(jié)
第三章 漂移區(qū)改進(jìn)結(jié)構(gòu)SOI-LIGBT
    3.1 具有橫向變摻雜埋層的SOI-LIGBT
        3.1.1 器件結(jié)構(gòu)
        3.1.2 關(guān)斷機(jī)理
        3.1.3 結(jié)果分析
        3.1.4 制備工藝流程
    3.2 具有橫向變摻雜埋層的TG SOI-LIGBT
        3.2.1 器件結(jié)構(gòu)
        3.2.2 關(guān)斷機(jī)理
        3.2.3 結(jié)果分析
        3.2.4 制備工藝流程
    3.3 本章小結(jié)
第四章 陰極區(qū)改進(jìn)結(jié)構(gòu)SOI-LIGBT
    4.1 器件結(jié)構(gòu)
    4.2 工作機(jī)理
        4.2.1 通態(tài)線性區(qū)工作機(jī)理
        4.2.2 通態(tài)飽和區(qū)工作機(jī)理
    4.3 結(jié)果分析
        4.3.1 正向?qū)ㄌ匦?br>        4.3.2 各參數(shù)對器件正向伏安特性的影響
        4.3.3 正向擊穿特性
        4.3.4 關(guān)斷特性
        4.3.5 關(guān)斷功耗與導(dǎo)通電壓之間的折中關(guān)系
        4.3.6 與其它器件的特性比較
    4.4 制備工藝流程
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A dual-gate and dielectric-inserted lateral trench insulated gate bipolar transistor on a silicon-on-insulator substrate[J]. 付強(qiáng),張波,羅小蓉,李肇基.  Chinese Physics B. 2013(07)
[2]功率半導(dǎo)體器件與功率集成技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 孫偉鋒,張波,肖勝安,蘇巍,成建兵.  中國科學(xué):信息科學(xué). 2012(12)



本文編號：3716687