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快速软恢复二极管(Fast and soft recovery diode,FSRD)在实际电路中经常与主开关器件反并联使用,为其负载提供续流回路。随着主开关器件性能的不断提升,对快速软恢复二极管的性能和可靠性有了更高的要求。不仅要求其高电压、低损耗、软恢复,而且要求其具备较强的抗动态雪崩能力,以提高器件在过应力条件下工作的可靠性。本文以6.5kV FSRD为例,研究了具有双侧调整区(Bilateral Adjustment Region,BAR)二极管的工作机理和静动态特性。采用Sentaurs-TCAD软件进行了仿真分析,对比了 BAR二极管与传统普通p+pn-nn+(CD)二极管、发射极短路二极管(ESD)及场抽取电荷(FCE)二极管的各项特性,讨论了温度和关键结构参数变化对BAR二极管反向击穿、导通和浪涌及正、反向恢复特性的影响,提取了优化的结构参数,并分析了其制作工艺。主要研究内容如下:首先,研究了 BAR二极管的反向击穿、导通和正、反向恢复机理及其寄生效应,分析了反向恢复期间阳极寄生npn晶体管和阴极寄生pnp晶体管的导通条件。结果表明,npn晶体管和pnp晶体管导通分别对反向恢复期间pn-结和n-n结处的峰值电场有抑制作用。其次,对比了 BAR与CD、ESD、FCE二极管的静、动态特性,分析了温度对迁移率、载流子寿命和本征载流子浓度的影响,研究了 BAR二极管不同温度下的静、动态特性,及温度对寄生npn和pnp晶体管导通时间和电子、空穴注入效率的影响。结果表明,BAR二极管提高了 CD、ESD的反向恢复软度和FCE二极管的反向恢复速度,同时温度越高npn和pnp晶体管导通对反向恢复期间pn-结和n-n结处的峰值电场的抑制作用越强。再次,对BAR二极管的特性进行了研究,分析了关键结构参数对BAR二极管各项特性的影响,结果表明,n+调整区宽度、p缓冲层浓度、厚度是影响器件特性的敏感参数,并给出了优化后的参数值。最后,分析了 BAR二极管的制作工艺流程,并通过工艺仿真提取了相应的工艺条件。该研究成果对高压快速软恢复二极管的研发具有一定的参考价值。