GCT動態(tài)雪崩失效機(jī)理的研究.pdf

1、動態(tài)雪崩是影響電力半導(dǎo)體器件可靠性的一個(gè)重要因素。隨著近年來集成門極換流晶閘管（IGCT）的應(yīng)用范圍不斷拓展，失效問題也越來越多，因此對其動態(tài)雪崩的誘發(fā)因素和失效機(jī)理的研究顯得更加迫切和重要。本文以4.5kV非對稱型GCT為研究對象，利用Sentaurus器件軟件仿真，結(jié)合理論分析，研究了GCT動態(tài)雪崩的發(fā)生和失效機(jī)理，分析了影響動態(tài)雪崩的因素并提出了改善措施。主要研究內(nèi)容如下：
　　第一，根據(jù)GCT的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和物理機(jī)制，從理論上

2、深入分析了GCT發(fā)生動態(tài)雪崩的機(jī)理，然后通過仿真軟件對GCT的關(guān)斷特性、電流絲的出現(xiàn)及其變化過程進(jìn)行了仿真，并建立了二維等離子體邊沿移動解析模型，揭示了GCT動態(tài)雪崩發(fā)生的機(jī)理，結(jié)果表明動態(tài)雪崩具有負(fù)反饋機(jī)制。
　　第二，建立了大面積GCT的并聯(lián)雙單元結(jié)構(gòu)模型和測試電路，對GCT關(guān)斷過程中電流密度分布、電場強(qiáng)度以及等離子體分布等進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明電流絲首先在外環(huán)聚集，并在流經(jīng)陰極條下方的p基區(qū)時(shí)可能導(dǎo)致GCT發(fā)生重觸發(fā)現(xiàn)象；其次