检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：盛况崔京京郭清 310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号

本发明公开了一种绝缘栅双极晶体管，它的底部为集电极，向上依次集成集电区、缓冲层、漂移区、P阱区和发射区。发射区顶部覆盖有发射极，栅极9横跨在发射区、P阱区和漂移区之上，栅极处在多晶硅之中。SiO2绝缘层横向穿入漂移区或同时... 详细信息

标准号: CN102064191A

本发明公开了一种绝缘栅双极晶体管，它的底部为集电极，向上依次集成集电区、缓冲层、漂移区、P阱区和发射区。发射区顶部覆盖有发射极，栅极9横跨在发射区、P阱区和漂移区之上，栅极处在多晶硅之中。SiO₂绝缘层横向穿入漂移区或同时横向穿入P阱区和漂移区。本发明在普通绝缘栅双极晶体管的基础上，器件内部加入一层SiO₂绝缘层，实现了在不损失绝缘栅双极晶体管关断电压的情况下降低通态压降，有效减少绝缘栅双极晶体管的通态电阻，使得绝缘栅双极晶体管导通损耗更小，本发明工业生产中工艺也并不复杂，相比于其他降低绝缘栅双极晶体管通态损耗的技术，更能节约生产成本，即以相对较低的成本提升绝缘栅双极晶体管的工作性能。

关键词：绝缘栅双极晶体管漂移发射区绝缘层工作性能同时横向多晶硅发射极覆盖有缓冲层集电极电区电阻压降生产成本底部顶部断电内部

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绝缘栅双极晶体管驱动器特性分析

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冶金设备 2022年第6期 78-81页

作者：徐靖驰李鹏吴小军李贤飞宁波钢铁有限公司设备部浙江宁波315807

栅极驱动器是一种功率放大器,它接受来自控制器的低功耗输入,并为功率器件产生适当的高电流栅极驱动。随着对电力电子器件的要求不断提高,栅极驱动器电路的设计和性能变得越来越重要。栅极驱动器电路是电力电子系统的一个组成部分。栅... 详细信息

栅极驱动器是一种功率放大器,它接受来自控制器的低功耗输入,并为功率器件产生适当的高电流栅极驱动。随着对电力电子器件的要求不断提高,栅极驱动器电路的设计和性能变得越来越重要。栅极驱动器电路是电力电子系统的一个组成部分。栅极驱动器构成了大功率电子器件和控制电路之间的重要接口,用于驱动功率半导体器件,因此,栅极驱动器在电力电子转换器的中至关重要。

关键词：绝缘栅双极晶体管栅极驱动器特性

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绝缘栅双极晶体管IGBT特性与研发(二)

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电源世界 2004年第1期 52-55页

作者：周志敏山东莱芜钢铁集团动力部莱芜271104

功率器件的不断发展，使得其驱动电路也在不断地发展，相继出现了许多专用的驱动集成电路。IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压，栅极电压可由不同的驱动电路产生。当选择这些驱动电路时，必须基于以下的参... 详细信息

功率器件的不断发展，使得其驱动电路也在不断地发展，相继出现了许多专用的驱动集成电路。IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压，栅极电压可由不同的驱动电路产生。当选择这些驱动电路时，必须基于以下的参数来进行：器件关断偏置的要求、栅极电荷的要求、耐固性要求和电源的情况。

关键词：绝缘栅双极晶体管 IGBT 功率器件驱动电路栅极

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绝缘栅双极晶体管弧焊逆变器的研究

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沈阳电力高等专科学校学报 2000年第3期2卷 13-15页

作者：张晓军肖海荣济南交通高等专科学校

分析了采用新型功率器件绝缘栅双极晶体管 ( IGBT)设计的弧焊逆变器的主电路、控制电路、驱动电路的构成及工作原理 ,并介绍了抗干扰措施。

关键词：弧焊电源绝缘栅双极晶体管弧焊逆变器控制电路

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非熔性脉冲激光退火绝缘栅双极晶体管仿真研究

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电子元件与材料 2024年第11期43卷 1406-1411,1417页

作者：刘阳袁和平陈译何堤林岚杰厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 福建省绿色智能清洗技术与装备重点实验室福建厦门361024 厦门理工学院光电与通信工程学院福建厦门361024

在半导体加工领域,快速热退火(Rapid Thermal Annealing,RTA)工艺是提升绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)电学性能的有效方式之一,但会导致杂质再扩散现象严重、晶格修复不完整、机械性能下降等缺陷。为解决... 详细信息

在半导体加工领域,快速热退火(Rapid Thermal Annealing,RTA)工艺是提升绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)电学性能的有效方式之一,但会导致杂质再扩散现象严重、晶格修复不完整、机械性能下降等缺陷。为解决以上问题,通过非熔性脉冲激光退火工艺,研究了激光波长分别为193,248,308,532 nm对IGBT温度场、杂质浓度、结深和电学性能的影响。与RTA工艺相比,非熔性脉冲激光退火后的IGBT杂质分布均匀,结深和电学性能得到明显优化;其中193 nm的短波长脉冲激光退火后的IGBT性能提升最为明显,饱和集电极电流提升了10.99%,导通压降和结深分别降低了4.05%和12.26%。结果表明,在以上几种波长中,193 nm的短波长脉冲激光是制备超浅结IGBT的最佳选择,该研究可为激光退火IGBT提供技术支持。

关键词：非熔性脉冲激光绝缘栅双极晶体管温度场结深电学性能

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沟槽栅场截止型绝缘栅双极晶体管(FS TIGBT)关键共性设计技术研究

沟槽栅场截止型绝缘栅双极晶体管(FS TIGBT)关键共性设计技术研究

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作者：喻巧群中国科学院大学

学位级别：博士

绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)作为电力电子领域最重要的核心器件之一，被广泛应用于能源转换、机车牵引、工业变频、汽车电子和消费电子等各个领域。一颗指甲盖大小的IGBT芯片犹如电力电子系统的“心脏”... 详细信息

绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)作为电力电子领域最重要的核心器件之一，被广泛应用于能源转换、机车牵引、工业变频、汽车电子和消费电子等各个领域。一颗指甲盖大小的IGBT芯片犹如电力电子系统的“心脏”，在能源控制领域发挥着不可替代的作用，其技术的进步不断驱动着现代化的进程。改革开放以来，国民经济在飞速发展的同时也需要不断地转型，摆脱传统依赖低成本加工制造经济模式，转移到真正自主研发设计，掌握核心技术，才能驱动经济不断飞跃。而集成电路核心元器件设计制造突破，已经成为国家经济发展的重要战略布局。近年来，国家已经投入多个功率器件专项及基金，用于IGBT核心器件设计及开发，其中低电压等级的IGBT芯片在国内已有多个研究机构及厂商研制生产，但性能和可靠性相比国外产品还有一定差距;而高电压等级的IGBT技术门槛更高，参数特性差距更为明显。目前整体状况是国产IGBT产业逐渐形成并不断壮大，但国内的主要IGBT市场和关键技术还是被国外垄断，核心研制技术尚未完全掌握。因此必须持之以恒地加大IGBT器件核心关键技术投入力度，积累研制经验，最终打破技术壁垒，实现中国芯制造。　　本文基于IGBT国产化系列化研制的重要战略意义和国家科技重大专项(02专项)的任务需求，通过理论分析、模拟仿真、工艺流片、测试验证及可靠性评估，研究了器件研制涉及的各个关键因素。围绕不同电压等级的沟槽栅场截止型绝缘栅双极晶体管(Field-stop Trench Insulated Gate Bipolar Transistor，以下简称为FS-TIGBT)芯片研发，深入系统地研究了衬底选择、芯片面积设计、元胞结构和版图布局、终端结构设计、背面设计等关键共性设计技术。在基本电参数研究实现的基础上，更侧重于对器件的性能如何提高和可靠性设计的相关问题开展研究，研究给出提高关断性能和过流状态下的关断稳定性的优化方案;研究结合器件参数特性，探索IGBT元胞结构极限能力，提出一种综合性能更佳的新型元胞结构。研究过程同时结合实际研发过程中遇到的问题展开分析，深入系统地分析了原因和规避方法。　　结合以上基于FS-TIGBT的共性关键设计技术研究，依托国内HHGrace8时工艺平台，研制出不同电压电流等级的三款FS-TIGBT器件，包括低压小电流产品600V/15A、低压大电流产品600V/100A、超高压产品6500V/25A。三款IGBT样品器件参数均符合项目预期设计要求，并通过高温反偏(High Temperature Reverse Bias，HTRB)和高温栅偏(High Temperature Gate Bias，HTGB)可靠性考核，为沟槽栅场截止型(Trench FS)结构系列产品的国产化研制积累了重要的设计经验。　　具体而言，本文的主要工作及研究成果如下:　　1)基于对FS-TIGBT的元胞结构优化设计和性能极限理论，通过模拟仿真和理论分析，创新地提出一种高性能IGBT元胞结构。特性参数可以接近IGBT理论极限，并且可以保持足够的可靠性能力，极大地优化了参数性能，是新型IGBT开发极具潜力的设计结构之一。　　2)基于对IGBT器件终端结构设计的理论分析，研究了场限环(FLR)、场板(FP)、结终端延伸(JTE)等常用终端技术。采用FLR结合FP的终端结构开发600V和6500V的终端，通过对场板结构的改进提高了器件可靠性。依托HHGRACE8时工艺平台流片及测试验证，实现击穿电压达到7000V以上并通过HTRB可靠性考核。为IGBT的终端耐压设计，特别是超高耐压终端设计提供技术积累。　　3)通过理论分析及结构模拟研究，深入分析实际器件存在的可靠性问题及工程研制出现的技术问题。包括分析IGBT器件关断及导通过程中存在的可靠性问题，提出了优化关断性能和在过流状态下保持高可靠性的结构设计方案。针对IGBT的导通异常问题，提出了有效改善方法并经流片验证;针对低压（1200V以下）IGBT采用的超薄片工艺发生翘曲甚至碎片的问题，调整元胞结构设计，经流片及测试验证表明能够有效地改善晶圆失效率，解决了制造加工中遇到的技术问题。　　4)基于对IGBT研制衬底选择、面积设计、元胞结构、元胞版图布局、终端结构、背面结构等关键共性设计技术的研究，提出提升IGBT性能和可靠性的解决方案，采用先进的沟槽栅场截止技术(Trench FS)，在HHGrace8时工艺线上研制出了三款IGBT器件(600V/15A、600V/100A、6500V/25A)，分别从低压产品和超高压产品论证设计的可行性。测试结果表明，三款产品参数符合设计要求，并且通过125℃/168小时的高温反偏和高温栅偏可靠性试验。其中600V/15A IGBT和国外主流技术产品进

关键词：绝缘栅双极晶体管沟槽栅场截止型结构关键共性设计

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绝缘栅双极晶体管、智能功率器件及电子产品

绝缘栅双极晶体管、智能功率器件及电子产品

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作者：兰昊冯宇翔 528311 广东省佛山市顺德区北滘镇工业大道美的全球创新中心4栋

本发明涉及半导体领域，具体涉及提供了一种绝缘栅双极晶体管、智能功率器件及电子产品，绝缘栅双极晶体管包括交替排列的第一漂移区和第二漂移区，所述第一漂移区以及第二漂移区的掺杂类型不同，且所述第一漂移区以及第二漂移区排列的... 详细信息

标准号: CN112018171A

本发明涉及半导体领域，具体涉及提供了一种绝缘栅双极晶体管、智能功率器件及电子产品，绝缘栅双极晶体管包括交替排列的第一漂移区和第二漂移区，所述第一漂移区以及第二漂移区的掺杂类型不同，且所述第一漂移区以及第二漂移区排列的方向与所述绝缘栅双极晶体管的电流方向平行。通过将漂移区设置成交替排列的N型漂移区和P型漂移区，这样N型漂移区和P型漂移区形成PN结，进而构成PN结内在电场，使得本申请的绝缘栅双极晶体管在关断状态下，漂移区电场分布更加均匀，耐压更高。

关键词：漂移区绝缘栅双极晶体管交替排列智能功率器件半导体领域电场掺杂类型电场分布电流方向关断状态耐压电子产品平行申请

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绝缘栅双极晶体管脉冲斩波器的设计与应用

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电加工与模具 2003年第2期 22-24页

作者：李洪友翟小兵庞桂兵王辉周锦进大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

高频脉冲电流加工及光整加工技术能提高零件的加工精度和表面质量。脉冲斩波器的设计是应用该技术的关键所在。介绍了脉冲电源的构成原理及设计思路 ,并采用绝缘栅双极晶体管 (IGBT)设计制造出高频、大电流脉冲斩波器。用所设计的脉冲... 详细信息

高频脉冲电流加工及光整加工技术能提高零件的加工精度和表面质量。脉冲斩波器的设计是应用该技术的关键所在。介绍了脉冲电源的构成原理及设计思路 ,并采用绝缘栅双极晶体管 (IGBT)设计制造出高频、大电流脉冲斩波器。用所设计的脉冲电源进行了脉冲电化学光整加工实验 ,得到了满意的结果。

关键词：绝缘栅双极晶体管脉冲斩波器电化学光整加工 IGBT

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新型大功率绝缘栅双极晶体管的设计与试验研究

新型大功率绝缘栅双极晶体管的设计与试验研究

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作者：蒋梦轩湖南大学

学位级别：博士

一代器件技术决定一代电力电子技术,每一代新型电力电子器件的出现,总是带来一场电力电子技术的革命。绝缘栅双极晶体管作为最有现实价值的电力电子器件,具有开关频率高、驱动电路简单、驱动功率小等特点,已广泛应用于工业电机节能、新... 详细信息

一代器件技术决定一代电力电子技术,每一代新型电力电子器件的出现,总是带来一场电力电子技术的革命。绝缘栅双极晶体管作为最有现实价值的电力电子器件,具有开关频率高、驱动电路简单、驱动功率小等特点,已广泛应用于工业电机节能、新能源发电、输变电、电能质量,轨道交通、冶金化工、新能源汽车、国防、智能电网和直流微网等行业。绝缘栅双极晶体管器件作为电力电子器件的重要成员,其应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门,毫无疑问,它将成为21世纪重要关键技术之一。本文综述了绝缘栅双极晶体管的发展历程和研究现状,并采用先进的设计理念实验研究了3300 V增强型高压绝缘栅双极晶体管。同时,在理论与实践结合的基础上,创新地提出了新型高速绝缘栅双极晶体管和新型高导绝缘栅双极晶体管,并对这两类高性能绝缘栅双极晶体管进行了全面且深入的研究。以上高压、高速和高导型绝缘栅双极晶体管的主要研究内容概述如下。首先,本文设计与试验研究了3300 V增强型高压绝缘栅双极晶体管。从引入绝缘栅双极晶体管的静态特性、动态特性和可靠性三角折衷设计开始,深入分析了增强型高压绝缘栅双极晶体管的理论设计、仿真设计、工艺设计、版图设计和芯片测试,并通过芯片制造试验验证了该高压绝缘栅双极晶体管设计的正确性。增强型高压绝缘栅双极晶体管的试验研究分为理论设计,包括击穿电压、阈值电压、正向压降、关断时间等;仿真优化设计,包括击穿特性、转移特性、传输特性、动态特性和可靠性等电气性能;工艺设计,对仿真设计的参数进行了工艺模拟和优化;版图设计,包括设计晶圆制造的光刻版图;芯片试验,设计的工艺在产线中试验;芯片测试,测试结果是对设计和制造正确性的验证。其次,本文提出了一种新型高速绝缘栅双极晶体管。该新型高速绝缘栅双极晶体管的设计思想是通过形成集电极沟槽的电子沟道抽取过量电子而达到高速关断的目标。理论分析表明该集电极沟槽型绝缘栅双极晶体管的阻断原理、传输机制、动态机制和雪崩机制均有对比传统沟槽场截止绝缘栅双极晶体管的优势。仿真验证表明该集电极沟槽型绝缘栅双极晶体管具有比传统沟槽场截止绝缘栅双极晶体管快74%的开关速度和更低的关断损耗,改进型集电极沟槽绝缘栅双极晶体管快49%,并保持几乎相同的击穿电压、电流密度和阈值电压,验证了提出的设计思想。最后,本文提出了一种新型高导绝缘栅双极晶体管。该新型准晶闸管高导绝缘栅双极晶体管的设计思想是通过在绝缘栅双极晶体管的P型基区与发射极金属之间形成肖特基接触势垒以阻止空穴电流的分流,从而达到增强电导调制效应的目标。仿真研究了该器件的主要电气特性,包括阻断特性、转移特性、传输特性、动态特性、关断损耗、闭锁特性和反向安全工作区。仿真结果展示该准晶闸管高导绝缘栅双极晶体管的电流密度具有比传统沟槽场截止绝缘栅双极晶体管高53%、关断损耗低27%,改进型准晶闸管高导绝缘栅双极晶体管的电流密度高76%、关断损耗低34%,并保持几乎相同的击穿电压和阈值电压等,因而验证了该肖特基接触绝缘栅双极晶体管的设计思想。因此,本文不仅设计和研制了3300 V的增强型高压绝缘栅双极晶体管器件,而且在国外对绝缘栅双极晶体管核心器件技术垄断的背景下创新性的提出了两类高性能绝缘栅双极晶体管,为掌握真正自主知识产权的绝缘栅双极晶体管器件设计和研制技术具有一定的意义。

关键词：电力电子器件绝缘栅双极晶体管静态特性动态特性安全工作区可靠性

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绝缘栅双极晶体管驱动模块EXB841的应用

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电工电气 2009年第5期 31-32,49页

作者：陆建国牛海风常州工程职业技术学院江苏常州213164 中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119

针对绝缘栅双极晶体管(IGBT)的等效电路,阐述了IGBT允许承受的短路时间与饱和压降的关系。分析了功率模块IGBT驱动及保护问题,介绍了驱动模块EXB841的特点及其在应用中存在的问题,并给出了实际应用中的解决方法。通过40kVA、400Hz变频... 详细信息

针对绝缘栅双极晶体管(IGBT)的等效电路,阐述了IGBT允许承受的短路时间与饱和压降的关系。分析了功率模块IGBT驱动及保护问题,介绍了驱动模块EXB841的特点及其在应用中存在的问题,并给出了实际应用中的解决方法。通过40kVA、400Hz变频电源的研制应用,可以证明该方法具有很好的性能。

关键词：绝缘栅双极晶体管驱动变频电源保护

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