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IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是新一代功率半导体器件,它集合了绝缘栅场效应晶体管和双极结型晶体管的长处,具有导通功耗低,驱动电路简单,高耐压,大电流等优点,目前在中高压市场占据绝对份额,但是国内目前的IGBT技术相对落后,很多高端IGBT必须依赖于进口,与此同时,IGBT市场份额仍在不断发展和扩大,研究IGBT具有十分重要的意义。 本文先对IGBT的基本工作原理进行了分析,对器件的关键参数和优化方向做了基本说明。之后,在对学术界关注的一些新型IGBT元胞结构进行分析的基础上,使用当前世界上先进的半导体仿真工具-Synopsys公司的Sentaurus TCAD软件作为模拟验证工具,提出了改进型或新型工作原理的元胞结构:通过引入半超结结构来改进积累性沟道绝缘栅双极型晶体管,在保持了积累性沟道优势的基础上,改善了器件的短路工作特性,并获得了更低的关断功耗;通过在IGBT的集电极端制作具有双向导通能力的反向二极管结构,实现了没有N+集电极区域的逆导型IGBT,相比于已发表的相关文献,从工作机理上完全消除了一般隧道逆导型IGBT和普通逆导型IGBT在正向导通中的出现的snapback现象。 最后基于方正微电子对Infineon新一代IGBT的Trenchstop技术产品的部分解剖结果,本文通过查阅Infineon公司发表的一些研究成果和相应的文献,分析了载流子注入增强元胞结构在1200V产品中的优势和Infineon的处理技巧,对于一些没有得到的参数,本人做了估计,给出了相应的仿真结果作为验证,为实验室小组日后与方正联合项目的实际工作做了一些前期准备。