1200v逆导型trench fs igbt的设计

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1、矣击种成＊葦ＵＮＩＩＩＮＡＩＶＥＲＳＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ＇？翁６■■：＾＊所＊。田？吁论文题目１２００Ｖ逆导型ＴｒｅｎｃｈＦＳＩＧＢＴ的设计学科专业微电子学与固体电子学学号２０１３２１０３０２１９—作者姓名郭绪阳指导教师方健教授分类号密级注1UDC学位论文1200V逆导型TrenchFSIGBT的设计郭绪阳指导教师方健教授电子科技大学成都申请学位级别硕士学科专业微电子学与固体电子学提交论文日期2016

2、年4月论文答辩日期2016年5月13日学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNOF1200VREVERSECONDUCTINGTRENCHFSIGBTAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MicroelectronicsandSolid-StateElectronicsAuthor:XuyangGuoSupervisor:Prof.JianFangSchool:SchoolofMicroe

3、lectronicsandSolid-StateElectronics独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得一电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。键固異ｆ。／《作者签名：ｆ日期；立年／月３日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论

4、文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、缩印或扫描等，可采用影印复制手段保存。、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）多減的：导师签名：ｊ／义作者签名ｉ。（日期；／年＾月３日摘要摘要随着电力电子技术的不断发展，IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor）在电力传输领域得到了广泛应用。逆导型IGBT是一种新型器件，将反向续流二极管与IGBT集成在同一个芯片上，相比于传统IGBT，在成本、封装体积与可靠性等方面具有较大优势。我国的半导体电力电子

5、技术已经得到了突飞猛进的发展，然而在逆导型TrenchFSIGBT领域的研究尚未开展。因此，掌握逆导型TrenchFSIGBT的设计与生产等关键环节是至关重要的。本论文从基础理论入手，将先进的Trench结构与FS结构引入逆导型IGBT，设计一款1200V逆导型TrenchFSIGBT，并进一步提出具有优异反向恢复特性的创新结构。本文主要内容如下：1.介绍电力电子器件的发展趋势，分析IGBT技术变革的特点，对TrenchFSIGBT的电特性进行讨论，然后进一步阐述具有集电极N+短路区的逆导型TrenchFSIGBT的基本理论；2.设计一款1200V逆导型TrenchFSIGBT是本课

6、题的主要目标。在完成器件结构设计的基础上，确定合理的工艺流程，再利用工艺仿真软件进行击穿电压、导通压降、阈值电压以及关断时间等关键器件参数的仿真。完成终端结构的设计，并制定优化的版图方案。本文完成的1200V逆导型TrenchFSIGBT，满足预期的设计目标：击穿电压为1438V，导通压降为1.64V，阈值电压为4.38V，关断时间为106ns；3.提出一款新型的快恢复逆导型TrenchFSIGBT，在正面引入了肖特基结构。经过仿真，快恢复逆导型TrenchFSIGBT相比于常规结构的反向恢复时间降低了32%。由于本结构在背面设计了N-电阻区，相比于常规结构，使得消除Snapback

7、现象需要并联的最小元胞数降低了67%。关键词：IGBT，逆导，沟槽栅，电场截止，肖特基IAbstractAbstractWiththecontinuousdevelopmentofthepowerelectronictechnology,IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)hasbeenwidelyappliedinthefieldofpowertransmission.ReverseConductingIGBTison