横向绝缘栅双极晶体管(Lateral Insulated Gate Bipolar Transistor,LIGBT)是一种将功率MOS场效应晶体管和双极晶体管两者优点结合而成的功率器件,同时具备高输入阻抗和低导通压降的特点,因此LIGBT器件被广泛地应用在各种电力电子系统之中。绝缘层上硅(Silicon On Insulator,SOI)材料具有寄生电容小和集成度高的优点,本文分析的对象正是SOI LIGBT器件。SOI LIGBT双极器件的特点在器件工作在通态时通过电导调制作用降低导通电阻,但是在关态时,漂移区中存在的大量过剩载流子造成双极功率器件特有的拖尾电流现象,降低了器件的关断速度,增大了关断损耗。研究人员通常采用阳极短路LIGBT结构来提高器件的关断速度,但是导通时这种结构在从LDMOS模式向LIGBT模式转变的过程中会产生负阻效应。基于对负阻效应机理的分析,本文提出了两种SOI LIGBT新结构,在提高器件的关断速度同时又抑制导通时的负阻效应。第一种结构是将阳极短路SOI LIGBT的N+区抬高,改变导通时电子流通的路径,降低阳极P+/n-buffer结开启所需要的阳极电压,从而使得器件较早的进入LIGBT模式,从而到达抑制负阻效应的目的,同时阳极N+区依然起到关断时抽取电子,减少关断时间的目的。第二种结构是介质隔离和结隔离相结合的SOI LIGBT结构,即在阳极P+区和N+区之间加入绝缘槽,在阳极N+下方加入不完全包围N+的p-buffer区。这种结构首先在导通时改变电子的流通路径,p-buffer区能够阻碍电子从漂移区进入阳极N+区,从而抑制负阻效应;其次在关断时,阳极N+、p-buffer和N-drift组成的三极管开启,能够从漂移区中加速抽取电子,获得较高的关断速度。