绝缘栅双极晶体管（IGBT）的研究与设计

更新时间：2019-11-30 11:32:48 大小：49M 上传用户：xuzhen1 查看TA发布的资源 标签：绝缘栅双极晶体管 igbt 下载积分：0分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(1) 举报

资料介绍

IGBT的全称是Insulate Gate Bipolar Transistor，即绝缘栅双极晶体管。它兼具MOSFET和GTR的多项优点，极大的扩展了半导体器件的功率应用领域。例如将之应用于变频空调逆变电路当中，显著地改善了空调的性能。

但是，在IGBT二三十年的发展中，国际上的制作技术不断发展，而在国内暂时还没有生产厂家。原因是多方面的，其中最主要的困难是PN阳极结的制备，需要在低阻材料上形成高阻层，从而同时获得高击穿电压和低导通电阻，这在第五章工艺设计中将会做一介绍，最近，杭州市士兰微电子有限公司引入了一条生长厚外延的工艺生产线，使得制备性能良好的阳极结成为可能，因此，浙江大学信电系微电子研究所与杭州市士兰微电子有限公司合作，立项开发研制IGBT器件，期望能研制出适用于变频空调逆变电路的1GBT器件。

本论文作为此项工作的一部分，主要负责IGBT器件的理论研究以及工艺器件设计和计算机模拟，主要包括器件的物理分析、器件/工艺优化设计等。

本文从IGBT的工作原理出发，探讨了器件结构参数对器件特性的影响，总结出主要参数的设计依据，并据此进行了IGBT器件结构设计和计算机模拟。在工艺方面，结合士兰公司提供的工艺条件，进行了工艺/器件仿真，提出了两次多晶硅的非常规工艺流程，改善了深进扩散时出现的三角形P阱区现象。

对比立项的主要指标：阈值电压标准值为3V（2.5Y-4V），T作电流15A，击穿电压600%以上，本论文的T艺器件模拟结果除工作电流偏小外，阈值电乐、击穿电压等参数，均已很好达到了设计指标，能够用于指导IGBT器件的试制。工作电流则可以通过第三维结构的设计，或适当减小册氧厚度来改善，在正式试制时作进一步调整。