一种具有多晶硅二极管栅极结构的槽栅IGBT设计

作     者：王波 胡汶金 赵一尚 李泽宏 任敏 WANG Bo;HU Wenjin;ZHAO Yishang;LI Zehong;REN Min

作者机构：川投信息产业集团有限公司四川成都610000 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室四川成都610054 

出 版 物：《电子元件与材料》 (Electronic Components And Materials)

年 卷 期：2022年第41卷第8期

页      码：834-841页

摘      要：为改善传统槽栅IGBT结构开启损耗和电磁干扰噪声两种电学参数间的矛盾关系,在N型Poly栅极和槽栅底部之间引入P型Poly栅极,提出了一种具有多晶硅二极管栅极结构的槽栅IGBT结构(PDG-TIGBT),并实现了工艺制程的设计。多晶硅栅结构中的低掺杂P型Poly栅极与漂移区相互耗尽形成栅内耗尽电容,在较高的集电极电压下可将器件密勒电容C_(GC)降低70.7%,并将槽栅底部电位V_(acc)抬升146%。密勒电容的减小和槽栅底部电位的提升可有效优化IGBT开启特性与噪声特性的折中关系,仿真结果表明:相较于传统槽栅结构,PDG-TIGBT有效地抑制了电磁干扰噪声对器件电学性能的影响。在开启瞬态,PDG-TIGBT的槽栅底部电位增长速度dV_(acc)/dt减小23.5%,集电极电流变化率最大值dI_(CE)/dt_((max))减小45.8%。在开启损耗E_(ON)保持一致的前提下,PDG-TIGBT的dI_(CE)/dt_((max))减小了84.2%,dV_(KA)/dt_((max))下降了44.4%。

主 题 词：槽栅IGBT 多晶二极管 密勒电容 电磁干扰 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

D　O　I：10.14106/j.cnki.1001-2028.2022.0384

馆 藏 号：203114468...