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电导调制效应的存在使得IGBT器件具有非常低的导通压降和导通损耗,但这也使得其关断损耗较大,因此导通压降和关断损耗之间的矛盾关系已成为低功耗IGBT设计过程中最主要的难题。为了改善IGBT器件导通压降和关断损耗之间的折中关系,以实现超低功耗IGBT器件设计,本文提出了以下两种新型FS-IGBT结构:1、提出了一种具有深槽分裂栅的载流子存储型IGBT器件(Carrier-Stored Trench Bipolar Transistor with a Split-Gate and a Deep-Trench,SGDT CSTBT),其特征为发射极一侧具有深槽和分裂栅结构。在关断状态下,深槽分裂栅结构可以有效地辅助耗尽载流子存储层,使其所在结面处的电场峰值降低,从而缓解因高掺杂载流子存储层引起的耐压退化问题,使CSTBT器件能够更好地发挥载流子存储效果,以获得更低的导通压降;同时,阶梯状槽型结构可以调制体内电场而提高器件的耐压。仿真结果表明,SGDT CSTBT可以使器件在N型载流子存储层浓度提升到5×1017cm-3的情况下仍然能够维持1521V的高耐压水平;同时,与传统CSTBT相比,新结构可以在相同的关断损耗下导通压降下降48.1%;此外,尽管采用了深槽结构,但结合分裂栅使得新结构具有与传统CSTBT一样的密勒电容,因此不会对器件的开关特性造成明显的影响。最后,本文还针对SGDT CSTBT提出了一种可行的工艺方案。2、提出了一种具有电子阻挡层的短路阳极IGBT器件(Shorted Anode Lateral IGBT with Electron Barrier Layer,EB-SA LIGBT),其结构特征为集电极区有P+电子阻挡层和N-高阻通道。通过在集电极区引入电子阻挡层和高阻通道,有效增加集电极PN结附近的等效电阻,使得器件能够在较小的单极电流下进入双极导电模式,从而抑制器件的电压回跳现象,提高器件工作时的稳定性。仿真结果表明,与传统SA LIGBT和SSA LIGBT相比,新结构在集电极区的表面积仅为“4μm×8μm”时就能完全抑制器件的电压回跳现象;同时,与同能抑制电压回跳现象的SSA LIGBT相比,新结构在相同的关断损耗下,其导通压降下降了52.4%。最后,本文还提供了一种可行的EB-SA LIGBT工艺制造方案。