新型高速SOI-LIGBT的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-27 14:59
作為電力電子技術(shù)的核心,功率半導(dǎo)體器件在電能的控制、變換和調(diào)節(jié)中有著至關(guān)重要的作用。橫向絕緣柵雙極型晶體管(Lateral Insulated Gate Bipolar Transistor,LIGBT)作為一類重要的功率器件,具有輸入阻抗大、導(dǎo)通電壓小、電流密度大、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。與此同時(shí),在LIGBT發(fā)射極一側(cè)引入載流子儲(chǔ)存層(Carrier-Stored Layer,CSL),能阻擋漂移區(qū)流入發(fā)射極的空穴載流子,進(jìn)一步增強(qiáng)電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng),并優(yōu)化導(dǎo)通壓降(on-state voltage,Von)和關(guān)斷損耗(turn-off loss,Eoff)之間的折衷關(guān)系。然而,CSL的摻雜濃度(NCS)不能過高,否則會(huì)導(dǎo)致P-base/CSL結(jié)提前擊穿。另一方面,RC-LIGBT(Reverse-Conducting LIGBT)將續(xù)流二極管集成在器件內(nèi)部,使得器件具有反向?qū)щ娔芰?但傳統(tǒng)RC-LIGBT在正向?qū)〞r(shí)將會(huì)出現(xiàn)電壓折回現(xiàn)象。針對(duì)上述問題,作者在陳星弼教授、孔謀夫副教授和易波老師的指導(dǎo)下,開展一系列的研究工作,主...
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 電力電子技術(shù)和功率半導(dǎo)體器件簡(jiǎn)介
1.2 IGBT研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究工作
第二章 SOI-LIGBT基本理論
2.1 SOI技術(shù)簡(jiǎn)介
2.2 橫向功率器件耐壓技術(shù)
2.2.1 RESURF技術(shù)
2.2.2 場(chǎng)板技術(shù)
2.2.3 橫向變摻雜技術(shù)
2.3 SOI-LIGBT電學(xué)特性
2.3.1 LIGBT靜態(tài)特性
2.3.1.1 阻斷特性
2.3.1.2 閾值電壓
2.3.1.3 輸出特性
2.3.2 LIGBT動(dòng)態(tài)特性
2.4 本章小結(jié)
第三章 具有電壓鉗位載流子存儲(chǔ)層SOI-LIGBT的研究
3.1 研究背景
3.2 具有二極管鉗位載流子存儲(chǔ)層的SOI-LIGBT
3.2.1 器件結(jié)構(gòu)和工作原理
3.2.2 阻斷特性
3.2.3 正向?qū)ㄌ匦?br> 3.2.4 關(guān)斷特性
3.2.5 短路特性
3.2.6 工藝可行性討論
3.3 具有自偏置pMOS鉗位載流子存儲(chǔ)層的SOI-LIGBT
3.3.1 器件結(jié)構(gòu)和工作原理
3.3.2 反向耐壓特性
3.3.3 I-V特性
3.3.4 瞬態(tài)特性
3.3.5 短路特性
3.3.6 可行性工藝步驟
3.4 本章小結(jié)
第四章 具有內(nèi)嵌肖特基二極管的RC-LIGBT的研究
4.1 研究背景
4.2 器件結(jié)構(gòu)和工作原理
4.3 電流-電壓特性
4.3.1 阻斷特性
4.3.2 輸出特性
4.3.3 短路特性(SCSOA)
4.4 瞬態(tài)特性
4.4.1 反向恢復(fù)特性
4.4.2 關(guān)斷特性
4.5 工藝可行性
4.6 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):3665665
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 電力電子技術(shù)和功率半導(dǎo)體器件簡(jiǎn)介
1.2 IGBT研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究工作
第二章 SOI-LIGBT基本理論
2.1 SOI技術(shù)簡(jiǎn)介
2.2 橫向功率器件耐壓技術(shù)
2.2.1 RESURF技術(shù)
2.2.2 場(chǎng)板技術(shù)
2.2.3 橫向變摻雜技術(shù)
2.3 SOI-LIGBT電學(xué)特性
2.3.1 LIGBT靜態(tài)特性
2.3.1.1 阻斷特性
2.3.1.2 閾值電壓
2.3.1.3 輸出特性
2.3.2 LIGBT動(dòng)態(tài)特性
2.4 本章小結(jié)
第三章 具有電壓鉗位載流子存儲(chǔ)層SOI-LIGBT的研究
3.1 研究背景
3.2 具有二極管鉗位載流子存儲(chǔ)層的SOI-LIGBT
3.2.1 器件結(jié)構(gòu)和工作原理
3.2.2 阻斷特性
3.2.3 正向?qū)ㄌ匦?br> 3.2.4 關(guān)斷特性
3.2.5 短路特性
3.2.6 工藝可行性討論
3.3 具有自偏置pMOS鉗位載流子存儲(chǔ)層的SOI-LIGBT
3.3.1 器件結(jié)構(gòu)和工作原理
3.3.2 反向耐壓特性
3.3.3 I-V特性
3.3.4 瞬態(tài)特性
3.3.5 短路特性
3.3.6 可行性工藝步驟
3.4 本章小結(jié)
第四章 具有內(nèi)嵌肖特基二極管的RC-LIGBT的研究
4.1 研究背景
4.2 器件結(jié)構(gòu)和工作原理
4.3 電流-電壓特性
4.3.1 阻斷特性
4.3.2 輸出特性
4.3.3 短路特性(SCSOA)
4.4 瞬態(tài)特性
4.4.1 反向恢復(fù)特性
4.4.2 關(guān)斷特性
4.5 工藝可行性
4.6 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):3665665
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