1700V RC-IGBT的設(shè)計與仿真分析.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最大的特點是同時具有正向和反向?qū)芰?，而同時帶來最大問題是在正向?qū)〞r會出現(xiàn)Snapback現(xiàn)象。如何抑制乃至消除Snapback現(xiàn)象是RC-IGBT研究的熱點之一。本文對RC-IGBT的Snapback現(xiàn)象進行了研究，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)，并對其優(yōu)缺點進行了仿真分析。
　　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)缺點以及設(shè)計上需要解決的問題，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長度是最簡單有效抑制Snapback現(xiàn)象的方法，但同時會使器件的

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原本不通過電流的結(jié)終端部分的面積，將陽極區(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，即它的電流會在靠