雙基區(qū)結(jié)構(gòu)與自調(diào)節(jié)發(fā)射效率結(jié)構(gòu)快速軟恢復(fù)二極管優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著高頻功率開(kāi)關(guān)器件的發(fā)展，高頻開(kāi)關(guān)電源的應(yīng)用越來(lái)越廣泛和深入。以GTO、IGCT、IGBT和IEGT等為代表的大功率現(xiàn)代開(kāi)關(guān)器件在電力電子領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，具有較硬恢復(fù)特性的快恢復(fù)二極管已經(jīng)不能滿足其應(yīng)用條件。如今，與現(xiàn)代大功率開(kāi)關(guān)器件并聯(lián)使用的二極管必須具有快而軟的恢復(fù)特性。
　　本文首先通過(guò)半導(dǎo)體器件仿真軟件定量討論了雙基區(qū)結(jié)構(gòu)中緩沖層厚度和表面濃度對(duì)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間、軟度因子以及正向壓降的影響。依據(jù)雙基區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)須滿足的

2、條件，建立了雙基區(qū)結(jié)構(gòu)二極管模型，模型仿真結(jié)果表明緩沖層的厚度越小或者緩沖層表面濃度越高，二極管的軟度因子越大，反向恢復(fù)時(shí)間越長(zhǎng)，這是由緩沖層濃度梯度的影響引起的。結(jié)合具體工程項(xiàng)目的參數(shù)要求，即二極管反向恢復(fù)時(shí)間trr≤250ns，反向阻斷電壓VB≥1000V，正向壓降VF≤1V，給出了緩沖層厚度和表面濃度的最優(yōu)值，即緩沖層厚度為70μm，表面濃度為1×1017cm-3。通過(guò)樣品試制與特性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，證明了雙基區(qū)結(jié)構(gòu)二極管的軟恢復(fù)特性。<