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绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)因具有高输入阻抗、低控制功率、驱动电路简单、开关速度快、导通压降低、通态电流大、损耗小的优点,已渐渐成为电力电子技术的核心器件之一,广泛应用于各类电力电子设备中。然而,在大部分IGBT应用电路中,都需要将IGBT和一个二极管反并联来续流。这是因为IGBT不像金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)那样拥有体二极管,在反向工作时,它只能等效于一个不能导通的开基极PNP晶体管。为了降低制造成本且减小寄生电感,将二极管集成到IGBT器件里的想法被提了出来,由此发展出具有反向导通能力的IGBT器件,即RC-IGBT器件。但是RC-IGBT本身还存在很多急需解决的问题,例如正向导通过程中通常出现的折回(snapback)现象,纵向器件背面工艺制作的难题等,尚不能直接替代IGBT与二极管并联的模块。本文提出的一种新型RC-IGBT器件,可以有效解决导通过程中的snapback现象。本文主要内容如下:1.详细分析了一般IGBT器件的结构和工作原理,并对其主要特性进行了理论分析,包括对阈值电压、正向导通特性和阻断特性在内的静态特性以及包括开启过程和关断过程在内的动态特性的分析。2.对传统RC-IGBT器件正向导通时出现的snapback现象进行了原理解析,对晶闸管的导通特性和阻断特性的理论进行了分析,以此为基础提出可以使用肖克莱二极管实现续流二极管的功能的方法,并通过仿真对此方法进行验证,发现当P型基区厚度和掺杂浓度适当时,晶闸管可以实现无折回的正向导通且反向阻断电压会有所增加。3.提出一种新型的RC-IGBT器件,该器件的特点是将肖克莱二极管集成到IGBT的结终端区域。然后对提出的RC-IGBT器件进行软件仿真,证明了其能反向导通并消除正向导通过程中的电压折回现象。在对器件正向导通、正向阻断、动态开关过程的仿真分析中发现,本文提出的RC-IGBT的工作原理同传统RC-IGBT工作原理不同,它更类似于电场终止型IGBT(Field Stop IGBT,FS IGBT)器件,即其N型集电区不会影响器件的特性。本文提出的RC-IGBT器件的基本参数为:击穿电压670 V,阈值电压5.3 V,正向导通压降1.5 V,反向导通压降1.1 V。