1700V RC-IGBT的設(shè)計(jì)與仿真分析.pdf

1、IGBT是當(dāng)前最主流的功率器件之一。為了降低制造和封裝成本，人們提出了將IGBT和與其反并聯(lián)的續(xù)流二極管集成在一起，成為逆導(dǎo)型IGBT（RC-IGBT）。RC-IGBT最大的特點(diǎn)是同時(shí)具有正向和反向?qū)芰?，而同時(shí)帶來最大問題是在正向?qū)〞r(shí)會(huì)出現(xiàn)Snapback現(xiàn)象。如何抑制乃至消除Snapback現(xiàn)象是RC-IGBT研究的熱點(diǎn)之一。本文對(duì)RC-IGBT的Snapback現(xiàn)象進(jìn)行了研究，初步尋找了解決該現(xiàn)象的方法，并在此基礎(chǔ)上提出了一種

2、新型RC-IGBT的結(jié)構(gòu)，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了仿真分析。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹了IGBT以及RC-IGBT的發(fā)展歷史，RC-IGBT的優(yōu)缺點(diǎn)以及設(shè)計(jì)上需要解決的問題，以及RC-IGBT中集成的P-i-N功率二極管的基本特性。⑵分析了傳統(tǒng)RC-IGBT的三種工作狀態(tài)，以及在正向?qū)ㄟ^程中Snapback現(xiàn)象出現(xiàn)的原理，并通過仿真分析得出減小元胞部分N-anode長(zhǎng)度是最簡(jiǎn)單有效抑制Snapback現(xiàn)象的方法，但同時(shí)會(huì)使器件的

3、反向?qū)ㄌ匦宰儾畹慕Y(jié)論。隨后又解釋了RC-IGBT的耐壓要高于相同參數(shù)下常規(guī)IGBT的原因。⑶提出了一種新型RC-IGBT結(jié)構(gòu)，其主要思想是利用反向?qū)〞r(shí)原本不通過電流的結(jié)終端部分的面積，將陽(yáng)極區(qū)域的P-anode替換為N-anode，使得結(jié)終端部分也具有了反向?qū)ǖ哪芰?。新型RC-IGBT相比于傳統(tǒng)RC-IGBT，其正向和反向?qū)ㄌ匦缘恼壑嘘P(guān)系更為優(yōu)化，而且并不需要額外的工藝步驟。⑷指出了新型RC-IGBT存在的缺點(diǎn)，即它的電流會(huì)在靠