基于Nakagawa极限理论的硅基IGBT通态特性研究

Nakagawa-limit是基于硅基极窄台面间距IGBT提出的理论假设,发射极区只有电子电流流过,空穴电流只对电导调制有贡献。分别引入载流子存储层和P-ring结构,通过数值模拟分析方法,研究了改进结构对通态压降的降低情况;引入虚拟元胞结构,更进一步降低通态压降。模拟结果表明,4.5kV器件通态比电阻在电流密度为500A/cm^2时可降低至27.2mΩ·cm^2,介于传统SiIGBT和Nakagawa理论预测值的中间。