摘要
近些年来,随着我国经济的持续快速发展,能源消耗日趋紧张,特别是电力消耗日趋加大。因此,大力发展新型电力电子器件就成为一项重要课题。绝缘栅双极晶体管(Insulate Gate BipolarTransistor,IGBT)作为新型电力电子器件是性能提高和节能的首选产品[6]。 Trench IGBT与平面IGBT相比有电流密度大,抗闩锁能力强等诸多优点。虽然平面IGBT现已有公司量产,但目前国内Trench IGBT尚处于研发阶段,又鲜有Trench IGBT设计与指导方面的文章,而这种器件又被国外产品垄断着市场,所以本文的研究将填补国内此类器件设计领域的空白,也对器件的生产与改良起到建设性指导作用。 仿真软件的目的最大程度的模拟真实发生的情况。利用仿真软件做产品初期的设计是必不可少的。一方面仿真软件不断更新,越来越成熟,仿真结果越来越具有参考价值;另一方面利用仿真软件具有诸多优势:可以避免流程设计上所犯的低级错误,检验设计合理性,加快研发速度,节约流片成本。本文正是使用了优秀的模拟仿真软件ISE-TCAD实现了从工艺流程到电学特性的全方位仿真。 本论文第一章介绍了功率器件的现状及概况,在此基础上介绍了IGBT器件的应用前景。 第二章介绍了IGBT的基本原理,由于IGBT是MOS和BJT共同组成的器件,所以此章主要从MOS和BJT原理出发进行阐述与IGBT有关的特性。 第三章以首先介绍了与此产品关系最密切的工艺-Trench刻蚀工艺,然后以600V Trench IGBT为例进行结构参数的全面设计。 第四章先是对仿真软件有个概要的介绍,之后应用仿真软件进行工艺流程上的仿真,再进行器件物理特性的仿真,最后再将仿真结果与实际器件的测试结果比较分析。