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注入效率可控的门极换流晶闸管(IEC-GCT)是在阳极短路型门极可关断晶闸管(SA-GTO)的基础上发展而来的一种新型大功率半导体器件。由于该器件通常工作在高压和大电流下,产生的高功耗使其结温升高,导致器件的特性退化,无法稳定、可靠地运行。所以,研究IEC-GCT器件的高温特性非常重要。本文在分析IEC-GCT的结构、工作原理和室温特性的基础上,重点分析了高温对IEC-GCT特性的影响。首先,建立了高温特性的分析模型,模拟了高温下IEC-GCT的各项特性。然后,采用ANSYS软件模拟了IEC-GCT阳极、阴极的散热情况,提出改善IEC-GCT高温特性的方法。最后,给出了2kA/4.5kV IEC-GCT优化设计的结构参数。主要研究内容如下:首先,简要地分析了IEC-GCT器件的结构特点与工作机理,讨论了关键结构参数对IEC-GCT器件特性的影响。利用ISE软件模拟了IEC-GCT器件常温下的各项特性,并与SA-GTO的特性进行了比较。结果表明,IEC-GCT的导通特性和开通特性有明显改善。第二,研究了高温对IEC-GCT器件关键特性参数的影响。针对IEC-GCT器件工作时产生的各种物理效应,选取了与实际情况接近的物理模型参数,建立了高温特性的分析模型,移植到ISE软件,模拟了高温下器件的静态、动态特性。最后,给出满足2kA/4.5kV要求的IEC-GCT器件优化设计的结构参数。第三,分析了具有波状p基区(Corrugated p-base)IEC-GCT器件的结构特点和工作机理。利用ISE软件模拟分析了具有波状p基区IEC-GCT器件室温和高温下的各项特性,并与常规的IEC-GCT的特性进行了比较。结果表明,具有波状p基区的IEC-GCT器件在导通、开关特性以及反向安全工作区(RBSOA)方面均有所改善。最后,用ANSYS软件模拟了IEC-GCT阳极、阴极的散热情况。结果表明,阳极区需选用合适的导热系数大的材料作为阳极阻挡层;并且,采用梯形门-阴极结构在芯片使用率、电流均匀性及散热等方面均优于矩形门-阴极结构。该研究成果对GCT器件国产化研究和开发有一定参考价值。