6500V IGBT的分析與設計.pdf

1、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)作為新興功率半導體器件廣泛應用于智能電網(wǎng)、高速鐵路、工業(yè)變頻等戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)領域。然而當前國內IGBT生產(chǎn)制造技術落后,產(chǎn)品可靠性能差,中高壓IGBT芯片嚴重依賴國外進口,國內市場主要被Infineon、Fairchild、IR、ABB等公司壟斷。因此研發(fā)制造出高性能的中高壓IGBT產(chǎn)品具有重要的意義。
　　本課題是電子科技大學功率集成實驗室和國內某知名半導體企業(yè)的合作項目,主要是研發(fā)出一款6500V IGB

2、T芯片,填補國內空白,實現(xiàn)IGBT的自主化。本課題基于優(yōu)化的工藝條件采用了新型元胞和終端結構,目前已經(jīng)流片一次,器件的靜態(tài)參數(shù)均滿足設計要求,這些工作為后續(xù)6500V IGBT產(chǎn)品的開發(fā)提供參考。
　　本文主要工作如下:
　　1、從器件結構技術革新的角度詳細介紹了IGBT的發(fā)展歷史以及IGBT自主研發(fā)的必要性。
　　2、從理論上闡述了與本課題相關的FS-IGBT的結構特性、工作原理及性能參數(shù),并介紹IGBT的安全工作區(qū)

3、,這些為6500V IGBT的設計提供基礎理論支持。首先結合合作公司的工藝條件,設計IGBT的工藝流程。然后借助仿真軟件對6500V FS-IGBT進行了元胞結構設計,考慮元胞各個部分對器件性能參數(shù)的影響。設計并優(yōu)化FS層結構,使得器件具有較低的正向壓降和開關損耗,同時具有高的可靠性;為了減少芯片的柵電容進而降低芯片的開關損耗,6500V IGBT采用新型的T型柵結構。此外,從原理和功能上介紹了場限環(huán)場板終端結構,并提出設計終端結構的基