检索结果-南通市图书馆

检索条件"主题词=导通电流密度"

共 2 条记录，以下是1-10 订阅

全选清除本页清除全部题录导出标记到"检索档案"

详细简洁

排序：

具有载流子加速效应的LIGBT的研究与流片实现

具有载流子加速效应的LIGBT的研究与流片实现

引用

作者：汤宇电子科技大学

学位级别：硕士

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)凭借其高栅极输入阻抗、低导通电阻等优点,迅速的发展成为功率半导体器件的典型代表,广泛地应用于家用电器、工业控制、汽车电子、新能源等领域。由于IGBT器件在导通阶段,阳极的大注入效应使得大量空穴被注入... 详细信息

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)凭借其高栅极输入阻抗、低导通电阻等优点,迅速的发展成为功率半导体器件的典型代表,广泛地应用于家用电器、工业控制、汽车电子、新能源等领域。由于IGBT器件在导通阶段,阳极的大注入效应使得大量空穴被注入漂移区,漂移区内发生电导调制效应,电子和空穴同时参与导电,器件的导通电阻迅速降低,而在器件栅极关断后,器件电子导电通路关闭,漂移区内的大量非平衡电子没有快速的泄放通路,只能通过复合消除,所以形成较长的拖尾电流现象。这就限制了器件的开关频率和提高了器件的关断损耗。随着功率半导体市场对高速大电流开关器件的需求越来越旺盛,研究者们努力在寻找解决IGBT器件导通电阻与关断时间之间的矛盾制约关系方案。本文就是在这一的背景下,提出了一种新型的具有载流子加速效应的LIGBT(Carrier Accerated Lateral IGBT,CA-LIGBT)器件,本文提出的CA-LIGBT器件是在传统LIGBT的基础上,引入一个位于漂移区上方的多晶硅辅助栅极,在器件的关断阶段,该辅助栅极可以在漂移区中间位置引入一个新的电场峰值,使得器件在整个漂移区内的电场分布更加均匀,以提高器件的击穿电压。在器件导通阶段,该辅助栅极可以提供一个从阳极到辅助栅极的额外电场,使得阳极注入漂移区内的空穴载流子获得加速,进而提高阳极的注入效率,降低器件的导通阻抗。在器件的关断过程中,辅助栅极同样的会促进空穴载流子向漂移区内注入,以加速漂移区内的非平衡电子复合速度,从而缩短器件的拖尾电流时间,减少器件的关断损耗。基于对CA-LIGBT器件的理论分析,本文设计了一款400V耐压的CA-LIGBT器件结构,并通过TCAD软件Sentaurus对器件进行建模和各项性能仿真验证,根据仿真结果,对比传统的LIGBT器件,本文设计CA-LIGBT器件可以在提高击穿电压、导通电流密度的同时,还大幅缩短了器件在关断时的拖尾电流时间。本文使用了与传统BCD工艺相兼容的工艺步骤,对400V CA-LIGBT器件进行工艺流程设计,对工艺步骤仿真验证后,进行了版图设计,并在中科渝芯1.0μm工艺下流片,在流片完成进行器件的的封装工作,同时对器件的驱动方案进行设计,通过测试工作来验证该驱动方案。经过对流片后的400V CA-LIGBT器件的测试,器件的耐压值为350V,导通电流密度达到155A/cm,器件的关断时间为190ns,器件阳极的上升时间为90ns。

关键词：绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 击穿电压导通电流密度拖尾电流

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

具有高K材料的大功率可集成器件研究

具有高K材料的大功率可集成器件研究

引用

作者：胡斌电子科技大学

学位级别：硕士

智能功率集成电路(SPIC)要求功率半导体器件与低压控制电路可以集成在同一块芯片上,同时希望功率半导体器件的功率密度能尽可能得增大,因此具有大功率可集成特性的新型器件是重要的发展方向。对于绝缘栅双极晶体管(IGBT)和金属氧化物半... 详细信息

智能功率集成电路(SPIC)要求功率半导体器件与低压控制电路可以集成在同一块芯片上,同时希望功率半导体器件的功率密度能尽可能得增大,因此具有大功率可集成特性的新型器件是重要的发展方向。对于绝缘栅双极晶体管(IGBT)和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),纵向结构一般具有较大的功率密度,但不能集成化;横向结构因高电位电极分布于器件同一侧,可以进行集成化,但因较大的表面积往往使功率密度降低。且IGBT器件存在的拖尾电流使关断功耗激增,导通电流与关断时间存在折衷关系,无法同时改善。而MOSFET器件的比导通电阻与击穿电压也相互制约,限制了其在高压领域的应用。为了解决上述问题,本论文基于横向绝缘栅双极晶体管(LIGBT)和纵向双扩散MOSFET(VDMOS),通过引入高K材料,分别提出了一种同时具有大功率和可集成化特性的器件。对于LIGBT器件在可集成的基础上提高其功率密度,并消除关断时的拖尾电流;对于VDMOS器件在大功率的基础上实现其集成化,并改善比导通电阻与击穿电压的制约关系。本论文的主要研究工作与仿真内容如下:提出了一种具有高K材料的LIGBT器件,通过在器件表面淀积高K材料和多晶硅层,控制空穴的流动,在关断时消除拖尾电流。对具有不同高K介质层厚度和介电常数的该器件进行仿真并与传统LIGBT比较,发现新型LIGBT不仅可以在关断状态提高器件的击穿电压,而且可以在导通状态和开关转换状态使器件的导通电流密度和关断速度同时得到提高,打破了传统LIGBT导通电流与关断时间的制约关系。对该器件和传统LIGBT一些关键区域的参数发生改变时器件性能的变化进行了仿真比较,发现该器件的导通特性与开关特性始终优于传统LIGBT。提出了一种具有高K材料的可集成VDMOS器件,该器件的高电平电极位于同一侧,可以与其他电路单片集成,同时引入的高K材料可以优化漂移区电场分布改善器件性能参数。对具有不同高K介质介电常数的该器件进行仿真并与可集成VDMOS进行比较,发现新型VDMOS器件阈值电压显著降低,开关速度与可集成VDMOS一样迅速,击穿电压显著提高,比导通电阻有大幅降低,对比导通电阻与击穿电压的制约关系有明显改善。对该器件的关键参数发生变化时的器件特性进行仿真并计算优值,为优化器件结构提供依据。

关键词：横向绝缘栅双极晶体管(LIGBT) 纵向双扩散MOSFET(VDMOS) 高K材料导通电流密度关断时间比导通电阻击穿电压

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

全选清除本页清除全部题录导出标记到“检索档案”

共1页 << < 1 > >>

回到顶部

执行限定条件

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：