一种背面深槽填充P型多晶硅RC-IGBT

提出了一种新型RC-IGBT,在背面阳极处设置了填充重掺杂P型多晶硅的深槽和FOC浮空电极。器件正向导通时,利用重掺杂P型多晶硅与N型衬底的接触电势差,将槽间的N型衬底部分耗尽,增强了阳极PN结的短路电阻,在较短背面阳极尺寸的条件下实现了RC-IGBT在开启过程中不出现电压折回现象。在器件反向开启过程中,空穴电流经过FOC浮空电极流入P型多晶硅,降低了多晶硅与N型衬底之间的势垒,提高了反向二极管的开启速度,降低了开启过程中二极管的过充电压。仿真结果表明,提出的新型RC-IGBT完全消除了电压折回现象,反向电流的均匀性得到了提高。相比于传统RC-IGBT,该新型RC-IGBT的元胞背面尺寸减小了88.89%,关断损耗降低了26.37%,反并联二极管的反向恢复电荷降低了13.12%。