MOS控制的晶閘管(MCT)的仿真與研究.pdf

1、文章介紹了電力電子技術(shù)和功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展，列舉了三代功率半導(dǎo)體器件中典型的器件和各自的特點(diǎn)，并對(duì)比了它們之間的區(qū)別。大致介紹了晶閘管、GTO以及MCT，對(duì)國(guó)內(nèi)外MCT的研究狀況和發(fā)展態(tài)勢(shì)做了一個(gè)簡(jiǎn)要介紹和整理。
　　對(duì)MCT的關(guān)斷失效的原因進(jìn)行了分析，總結(jié)了限制MCT最大可關(guān)斷電流的影響因素。給出了一種改進(jìn)的MCT結(jié)構(gòu)，在MCT陽(yáng)極區(qū)增加一個(gè)關(guān)斷NMOS，關(guān)斷時(shí)利用關(guān)斷NMOS抽取N-drift區(qū)存儲(chǔ)的電子，促進(jìn)MCT關(guān)斷。給

2、出了傳統(tǒng)和改進(jìn)的 MCT感性負(fù)載的關(guān)斷瞬態(tài)仿真結(jié)果，對(duì)比了它們的關(guān)斷時(shí)間，發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的MCT關(guān)斷時(shí)間要比傳統(tǒng)MCT總關(guān)斷時(shí)間短66％，其中關(guān)斷第一階段的時(shí)間縮短了77%，關(guān)斷第二階段時(shí)間縮短了28%。給出了一組對(duì)比，在關(guān)斷PMOS柵壓為-3 V條件下，傳統(tǒng)MCT不能關(guān)斷，而改進(jìn)的MCT相同條件下能夠順利關(guān)斷，直接證明了改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)最大可關(guān)斷電流有所提高。給出了傳統(tǒng) MCT和改進(jìn)的MCT在導(dǎo)通時(shí)和關(guān)斷時(shí)的 N-drift區(qū)三維載流子分布圖，

3、進(jìn)一步說(shuō)明了改進(jìn)的MCT的關(guān)斷能力提高的原因。
　　對(duì)幾種常用的結(jié)終端技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹并用場(chǎng)限環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)耐壓600 V的終端設(shè)計(jì)。仿真得到了只有兩個(gè)“半環(huán)”的情況下，擊穿電壓和環(huán)間距之間的BV-d關(guān)系曲線(xiàn)，利用BV-d關(guān)系曲線(xiàn)確定了各個(gè)場(chǎng)限環(huán)之間的距離以及所用最少環(huán)數(shù)。最終通過(guò)仿真微調(diào)，得到實(shí)現(xiàn)657 V耐壓的場(chǎng)限環(huán)個(gè)數(shù)為4個(gè)，它們的兩兩間距分別為5?m、7?m、8?m、10.7?m，有效終端寬度為125?m。比其他三篇文