IGBT集电结局域寿命控制的比较与分析

新型的电场终止型绝缘栅双极晶体管(FS-IGBT)改善了传统穿通型(PT)IGBT性能上的不足,但对于1 200 V以下器件需要超薄片加工。为打破加工技术的限制,用简易的厚片工艺实现薄片性能,可以在集电结附近设置载流子局域寿命控制层(LCLC)来改善器件性能。目前有两种方案:将LCLC区置于集电区内形成内透明集电极IGBT(ITC-IGBT);或置于缓冲层内,形成缓冲层局域寿命控制IGBT。对这两种结构的600 V器件结合具体参数进行了仿真和比较。仿真结果表明,两种结构的器件可实现几近相同的折中特性,但当LCLC区位于缓冲层内时,需要更低的局域寿命,且更易发生通态特性的回跳现象,影响器件性能。因此将LCLC区置于集电区,即形成ITC-IGBT结构是一个更好的选择,为探索用厚片工艺制造高性能IGBT提供了必要的参考。

非对称型门极换流晶闸管模拟

建立了非对称型门极换流晶闸管器件模型,对其进行了工艺模拟和器件模拟。模拟结果表明,缓冲层与透明阳极各自区域中的杂质总量是决定GCT的通态压降的关键因素。通过协调各自区域的峰值掺杂浓度与厚度,可以合理地控制该区域的杂质总量,降低GCT的通态压降。n基区的寿命变化对器件的通态压降影响十分明显,辐照剂量的选取要折衷关断时间和通态压降的要求。