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在中高功率领域,IGBT以其优异的性能广泛应用于各种变频调速系统中,成为新能源汽车、电机控制、空调、机车牵引、高压直流输电等领域的核心功率开关器件之一。近年来,随着IGBT技术发展,业界对高功率密度低损耗器件提出了迫切需求。本文针对传统沟槽IGBT器件存在的问题,提出了两种新型低损耗结构,既改善了器件正向导通压降VCEON与关断损耗EOFF之间的折中特性,又改善了续流二极管（Free-wheeling diode,FWD）反向恢复时dVAK/dt与IGBT导通损耗EON之间的折中特性。主要研究内容如下:1、提出一种具有浮空P型基区的双分裂栅沟槽IGBT（Dual split gate IGBT with floating p-well,DSG-FP IGBT）结构。通过在沟槽中引入与发射极等电位的双分裂电极,一方面避免了器件开启时浮空P型基区（Floating p-well）产生的位移电流Idis对栅极驱动电流IG的影响,降低了EMI（Electromagnetic Interfarence）效应;另一方面减小了器件的密勒电容(CGC),降低了开关损耗;同时,沟槽底部厚氧化层的存在改善了载流子存储层（CS层）对器件耐压的影响,使得新结构的击穿电压（BV）提高。最终,新结构的CGC比传统结构降低了97.9%;在相同VCEON下,新结构的EOFF比传统结构降低了64.3%;在相同FWD反向恢复dVAK/dt下,新结构的EON比传统结构降低了38.2%;而在相同EON下,与新结构对应的FWD反向恢复dVAK/dt比传统结构降低了45.9%。2、提出一种具有分裂栅沟槽结构的SGRET IGBT（Split gate recessed emitter trench IGBT）结构。一方面减小了密勒电容CGC,降低了开关损耗;另一方面沟槽底部厚氧化层的存在使得新结构的BV提高。最终,新结构的CGC比传统结构降低了84.3%;在相同VCEON下,新结构的EOFF比传统结构降低了42.1%;在相同EON下,与新结构对应的FWD反向恢复dVAK/dt比传统结构降低了24.5%,而在相同FWD反向恢复dVAK/dt下,新结构的EON相比于传统结构降低了17.0%。3、对DSG-FP IGBT结构进行工艺仿真。一方面设计了满足耐压、正向导通压降、阈值电压等基本指标的元胞结构,并对元胞外延参数、P型基区参数、CS层参数、场阻止层（FS层）参数等进行了仿真分析。另一方面设计了满足耐压和可靠性要求的场限环加场板终端结构,并分析了终端击穿时的电场、电势分布以及电流路径等特性。最后,完成了DSG-FP IGBT结构的版图设计。