摘要：在功率半导体市场中,绝缘栅双极型晶体管(Insulated gate bipolar transistor,IGBT)和碳化硅金属氧化物半导体场效应管(Silicon carbide metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,SiC MOSFET)具有出色的耐压性与频率特性,逐渐取代了传统的MOSFET。为了提高IGBT和SiC MOSFET驱动电路的可靠性,设计了一款光耦隔离式栅极驱动芯片,通过协同设计光探测器与驱动电路,从而实现单片集成。使用Silvaco软件对光探测器进行了仿真。仿真结果显示:光探测器对800 nm波长红外光的响应度约为0.277 A/W,-3 dB带宽约为90 MHz。进一步对光耦的光学结构进行优化设计,实现了控制端与后端高压驱动电路的有效隔离,从而解决了串扰问题。使用Maxchip 0.18μm 40 V BCD工艺进行流片,并对封装芯片进行测试。在光源输入电流为10 mA、芯片供电电压为12~40 V、输入信号频率为20 kHz的测试条件下,芯片的传播延时仅为98 ns。