随着现代智能时代的到来,半导体芯片技术的地位越来越重要,国家对半导体产业的支持力度也逐年上升。PIN二极管和IGBT作为半导体领域最普遍和最高端的两种功率器件,一直是研究的热点问题。对两者的仿真建模有利于促进器件在工程中的相关应用,方便科研人员利用器件模型进行电路级的仿真,因此具有很大的实际意义。本文首先介绍了 PIN二极管的结构和原理,阐述了载流子的扩散和漂移运动,推导出PIN二极管内载流子传输的双极性扩散方程。利用傅里叶变换得到双极性扩散方程在正向稳态情况下的近似解,然后基于4H-SiC材料的PIN二管提出了一种考虑温度影响的正向特性计算模型。然后利用有限元差分法的思想将双极性扩散方程转化矩阵代数方程,并将得到的矩阵方程移植到PSPICE软件中,通过电路仿真软件求解PIN二极管的物理方程,最后得到PIN二极管动态特性。通过与器件仿真的结果对比,很好的验证了模型的正确性。最后基于PIN的研究,将IGBT等效为MOSFET和PIN二极管两个部分,利用PSPICE建立了 IGBT的模型。该模型主要通过从已知的电学特性数据进行参数匹配,模型可以直接编写成库文件,方便用户的调用,具有很好的实用性。通过与SILVACO-TCAD器件仿真以及已有的模型对比,证明了该模型具有很好的拟合效果。