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【产品简介】绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor)IGBT,是一种典型的双极MOS复合型功率器件,是功率MOSFET工艺基础上的产物。IGBT的开通和关断是由栅极电压来控制的。当栅极加正电压时,MOSFET内形成沟道,并为PNP晶体... 详细信息

【产品简介】绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor)IGBT,是一种典型的双极MOS复合型功率器件,是功率MOSFET工艺基础上的产物。IGBT的开通和关断是由栅极电压来控制的。当栅极加正电压时,MOSFET内形成沟道,并为PNP晶体管提供基极电流,从而使IGBT导通,此时,

关键词：绝缘栅双极晶体管栅极电压电力消耗

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肖特基结多数载流子积累新型绝缘栅双极晶体管

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物理学报 2024年第7期73卷 325-332页

作者：段宝兴刘雨林唐春萍杨银堂西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室西安 710071

绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)是现代功率半导体器件的核心,因其良好的电学特性得到了广泛的应用.本文提出了一种具有肖特基结接触的栅半导体层新型多数载流子积累模式IGBT,并对其进行特性研究和仿真分析.... 详细信息

绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)是现代功率半导体器件的核心,因其良好的电学特性得到了广泛的应用.本文提出了一种具有肖特基结接触的栅半导体层新型多数载流子积累模式IGBT,并对其进行特性研究和仿真分析.当新型IGBT处于导通状态,栅极施加正向偏压,由于肖特基势垒二极管极低的正向导通压降,使得栅半导体层的电压几乎等于栅极电压,从而能够在漂移区中积累大量的多数载流子电子.除了现有的电子外,这些积累的电子增大了漂移区的电导率,从而显著降低了正向导通压降.因此,打破了传统IGBT正向导通压降受漂移区掺杂浓度的限制.轻掺杂的漂移区可以使新型IGBT具有较高的击穿电压,同时减小了关断过程中器件内部耗尽层电容,因此整体米勒电容减小,提升了关断速度,减小了关断时间和关断损耗.分析结果表明,600 V级别的击穿电压时,新型IGBT的正向导通压降,关断损耗和关断时间相比常规IGBT分别降低了 46.2％,52.5％,30％,打破了 IGBT中正向导通压降和关断损耗之间的矛盾.此外,新型IGBT具有更高的抗闩锁能力和更大的正偏安全工作区.新型结构的提出满足了未来IGBT器件性能的发展要求,对于功率半导体器件领域具有重大指导意义.

关键词：绝缘栅双极晶体管积累模式正向导通压降关断损耗

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绝缘栅双极晶体管固体开关技术研究

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强激光与粒子束 2002年第6期14卷 954-956页

作者：甘孔银汤宝寅王小峰王浪平王松雁朱剑豪武洪臣哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150001 香港城市大学应用物理和材料系北京航天工艺研究所北京100024

　采用二只1.2kV,75A的绝缘栅双极晶体管(IGBT)串联,对用于加速器的IGBT固体开关技术进行了研究;通过采取动态电压和静态电压平衡措施来解决IGBT串联中的瞬态电压平衡问题。在不同工作条件下,串联IGBT开关工作性能稳定,重复性好。在纯... 详细信息

　采用二只1.2kV,75A的绝缘栅双极晶体管(IGBT)串联,对用于加速器的IGBT固体开关技术进行了研究;通过采取动态电压和静态电压平衡措施来解决IGBT串联中的瞬态电压平衡问题。在不同工作条件下,串联IGBT开关工作性能稳定,重复性好。在纯阻性负载上得到了上升时间约300ns、下降时间约1 64μs、峰值电压1.8kV的输出。

关键词：串联 IGBT 固体开关绝缘栅双极晶体管加速器瞬态电压平衡

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高速集电极沟槽绝缘栅双极晶体管

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电工技术学报 2017年第24期32卷 53-58页

作者：蒋梦轩帅智康沈征王俊刘道广输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 清华大学核能与新能源研究院北京100084

在前期高速绝缘栅双极晶体管(IGBT)的基础上提出一种高速集电极沟槽绝缘栅双极晶体管(CT-IGBT)。该器件沟槽集电极与漂移区的内建电势差感应形成电子沟道而加快关断速度,且集电极沟槽具有不同于传统电场截止层(FS)的电场截止机制,并引... 详细信息

在前期高速绝缘栅双极晶体管(IGBT)的基础上提出一种高速集电极沟槽绝缘栅双极晶体管(CT-IGBT)。该器件沟槽集电极与漂移区的内建电势差感应形成电子沟道而加快关断速度,且集电极沟槽具有不同于传统电场截止层(FS)的电场截止机制,并引入低浓度N型层以降低集电极沟槽对空穴注入的抑制作用。硅基材料有限元仿真结果表明,新结构CT-IGBT的关断下降时间比传统沟槽FS-IGBT少49%,且前者耐受的雪崩能量比后者高32%。因此,新结构CT-IGBT具有比FS-IGBT更优越的关断速度和强度,可应用于大功率高速电力电子系统。

关键词：绝缘栅双极晶体管电场截止关断下降时间雪崩能量强度

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绝缘栅双极晶体管（IGBT）研究

绝缘栅双极晶体管（IGBT）研究

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作者：崔焱东南大学

学位级别：硕士

IGBT是将微电子技术和电力电子技术结合起来的新一代功率半导体器件，是当前半导体分立器件的高端产品，应用范围广，市场需求大，发展前景好，但国内需求基本依赖进口。因此有必要对IGBT器件的研制进行更深入的研究。\n 本文研究了... 详细信息

IGBT是将微电子技术和电力电子技术结合起来的新一代功率半导体器件，是当前半导体分立器件的高端产品，应用范围广，市场需求大，发展前景好，但国内需求基本依赖进口。因此有必要对IGBT器件的研制进行更深入的研究。\n 本文研究了三种具有代表意义的IGBT器件，即PT-（穿通型）、NPT-（非穿通型）和Triple-Diffusion-（三重扩散型）IGBT器件，首先推导了IGBT器件的输出特性、导通压降、关断时间以及击穿特性的一般分析模型，然后根据穿通型、非穿通型和三重扩散型IGBT器件各自的工艺和结构特点，分别对一般分析模型进一步修正，得出各自较精确的分析模型，与MEDICI的仿真结果相比较，该分析模型正确地反映了上述三种IGBT器件的工作机制，对新器件的开发具有指导意义。\n 对IGBT器件终端击穿机理和一些常见的终端结构进行了分析，用MEDICI工具对900V场限环和浮栅相结合的终端结构进行了仿真，仿真结果与实验相一致，在此基础上设计了1200V的终端结构。\n 在对器件特性进行仿真的过程中，如果栅宽较窄，P阱掺杂浓度梯度为1.2×1020cm-4左右时，IGBT器件在较高栅极偏置下会出现负阻现象。通过对此现象的系统分析，解释了该现象的成因。为避免出现此现象，设计时栅宽应大于一临界值。\n 最后提出了一个25A1200V IGBT器件的具体设计过程，包括衬底材料的选取，栅氧厚度和P阱的确定，以及终端结构和版图的设计。样品测试结果的分析表明IGBT器件的设计和制造已获得了一定的阶段性成果。

关键词：绝缘栅双极晶体管器件特性工作机制击穿机理终端结构

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高频电容器充电电源绝缘栅双极晶体管吸收电路

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强激光与粒子束 2011年第1期23卷 239-243页

作者：邢达高迎慧严萍中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049

高频化是提升电源功率密度的有效方法。为了保护高频电容器充电电源中的开关器件,以串联谐振式电容器充电电源为基础,研究了绝缘栅双极晶体管(IGBT)尖峰电压的产生机理及影响因素。介绍了几种抑制尖峰电压的方法,着重分析了IGBT吸收电... 详细信息

高频化是提升电源功率密度的有效方法。为了保护高频电容器充电电源中的开关器件,以串联谐振式电容器充电电源为基础,研究了绝缘栅双极晶体管(IGBT)尖峰电压的产生机理及影响因素。介绍了几种抑制尖峰电压的方法,着重分析了IGBT吸收电路的基本原理,并进行了参数设计。结合仿真软件,对吸收电路的参数进行了优化,将仿真结果和40 kW,50 kHz电容器充电电源样机的实验结果进行对比,验证了提出方案的可行性。

关键词：电容器充电电源吸收电路尖峰电压绝缘栅双极晶体管逆变器高频电源

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绝缘栅双极晶体管（IGBT）研究

绝缘栅双极晶体管（IGBT）研究

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作者：袁寿财西安交通大学

学位级别：博士

该文全面系统地分析了IGBT的工作机理,在此基础上建立了基于PIN二极管理论的IGBT二维准数值分析模型和IGBT的等效电路模型.在等效电路模型中,用电压控制电阻(VCR)等效IGBT高阻、厚外延n-区的电导调制电阻,准确地体现了IGBT电导调制效应... 详细信息

该文全面系统地分析了IGBT的工作机理,在此基础上建立了基于PIN二极管理论的IGBT二维准数值分析模型和IGBT的等效电路模型.在等效电路模型中,用电压控制电阻(VCR)等效IGBT高阻、厚外延n-区的电导调制电阻,准确地体现了IGBT电导调制效应的原理,克服了传统IGBT等效电路模型把n-区电阻视为pnp管基极电阻的不足.等效电路的其它元件如DMOST和pnp晶体管等直接从SPICE标准模型库中调用.使用SPICE MOS-LEVEL-8模型,确保模型计算的精确性和收敛性及与SPICE软件的兼容性.基于半导体器件物理方程,建立了IGBT模型参数非破坏提取的系统理论,并对模型参数的理论计算进行了全面的优化,模型参数提取简单、准确.

关键词：绝缘栅双极晶体管元胞槽栅工艺温度效应等效电路模型阈值电压难熔金属硅化物硅化物自对准电导调制效应

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绝缘栅双极晶体管（IGBT）的研究与设计

绝缘栅双极晶体管（IGBT）的研究与设计

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作者：吴滔浙江大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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P+N-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IGBT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，改善了深阱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（2.5V-4V），工作电流15A，击穿电压600V以上，本论文的工艺器件模拟结果除工作电流偏小外，阈值电压、击穿电乐等参数，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，或适当减小栅氧厚度来改善，在正式试制时作进一步调整。

关键词：导通电阻绝缘栅双极晶体管器件模拟击穿电压场板结构 RESURF 基区厚度研究与设计

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绝缘栅双极晶体管的设计要点

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电力电子技术 2010年第1期44卷 1-3,16页

作者：张景超赵善麒刘利峰王晓宝江苏宏微科技有限公司江苏常州213022

介绍了绝缘栅双极晶体管(IGBT)的基本结构和工作原理;讨论了IGBT各关键参数和结构设计中需要考虑的主要问题;分析了IGBT设计中需要协调的几对矛盾参数的关系以及影响IGBT可靠性的关键因素。

关键词：绝缘栅双极晶体管关键参数结构设计可靠性

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微机控制的绝缘栅双极晶体管逆变二氧化碳焊机

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西安交通大学学报 2001年第11期35卷 1201-1204页

作者：张卫军董俊明史维祥西安交通大学机械工程学院西安710049

阐述了一种额定电流为 4 0 0A、引入了微机控制的新型逆变二氧化碳焊机的研制实施方案 .在对逆变理论和微机控制技术进行研究的基础上 ,采用绝缘栅双极晶体管 (IGBT)作为功率开关器件 ,主电路选择双全桥结构以满足大功率输出的需要 ,并... 详细信息

阐述了一种额定电流为 4 0 0A、引入了微机控制的新型逆变二氧化碳焊机的研制实施方案 .在对逆变理论和微机控制技术进行研究的基础上 ,采用绝缘栅双极晶体管 (IGBT)作为功率开关器件 ,主电路选择双全桥结构以满足大功率输出的需要 ,并对送丝系统进行了改造 ,以适应微控系统的要求 .控制系统以 80 31单片机为核心 ,应用脉宽调制方式 ,经系统扩展和系统配置构成 ,成功地实现了平特性配合等速送丝 .应用微机控制 ,简化了系统硬件 ,提高了系统的控制性能 ,而且软件设计灵活 ,容易扩展功能 .试验结果表明 ,所研制的焊机工艺性能良好 ,在最佳焊接规范条件下飞溅率基本控制在 3%以下。

关键词：绝缘栅双极晶体管二氧化碳焊机逆变微机控制焊接质量

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