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随着功率半导体器件的发展，各个领域对于半导体器件性能和可靠性要求也越来越高，绝缘栅双极晶体管(Insulate Gate Bipolar Transistor，IGBT)因输入阻抗大、驱动功率小，开关损耗低等优点，被广泛应用于国防、医疗、电力传输、可再生能源、航空航天等领域。IGBT作为直流输电领域非常重要的电力电子器件，如何在降低IGBT通态压降、工作损耗、开关损耗的同时提高器件阻断电压，提升器件工作效率，对环境保护和节能减排具有重要意义。
载流子增强型CSTBT(Carrier Stored Trench-Gate Bipolar Transistor，CSTBT)在改善IGBT导通饱和压降方面比较先进，它的载流子储存层能在漂移区与P基区之间增加一个空穴势垒层，从而增加发射极侧载流子浓度，降低IGBT导通电阻。同时兼具沟槽栅极和场截止型IGBT的优点，沟槽栅极结构区域取代了平面栅IGBT的JFET区，消除了器件结型场效应管效应，降低了器件的导通电阻也提升了器件的电流密度，较高浓度施主掺杂的场阻止层使器件内部电场呈梯形分布，从而减小了器件的纵向尺寸。
本文对浮空P基区沟槽栅型双极晶体管(Floating P-Base Carrier Stored Trench-Gate Bipolar Transistor，FP CSTBT)的P基区进行了延伸，提出了一种具有延伸浮空P基区结构的CSTBT(Extend FP CSTBT，EFP CSTBT)。该结构采用精细化沟槽栅、场截止层和电子注入增强等技术降低器件的导通压降，而延伸浮空P基区提升器件的阻断电压。在相同参数条件下通过仿真实验，将EFPCSTBT与传统的CSTBT和FPCSTBT的性能进行了对比分析，结果表明新器件具有更高的阻断电压。在相同的阻断电压的情况下进行仿真，观察三种器件电场峰值的变化，仿真结果显示浮空P基区能改善器件电场分布，降低器件的峰值电场，性能较传统器件更优。通过工艺仿真实现了延伸浮空P基区的工艺方案。分别对EFPCSTBT的P基区的掺杂浓度和深度、N型CS层掺杂浓度和厚度、虚拟栅极深度等关键参数进行了仿真与分析，获得了最佳参数。结果表明，EFPCSTBT的通态压降和工作损耗低于CSTBT，阻断电压高于CSTBT和FPCSTBT，有良好的静态特性，具有较好的应用推广价值。
载流子增强型CSTBT(Carrier Stored Trench-Gate Bipolar Transistor，CSTBT)在改善IGBT导通饱和压降方面比较先进，它的载流子储存层能在漂移区与P基区之间增加一个空穴势垒层，从而增加发射极侧载流子浓度，降低IGBT导通电阻。同时兼具沟槽栅极和场截止型IGBT的优点，沟槽栅极结构区域取代了平面栅IGBT的JFET区，消除了器件结型场效应管效应，降低了器件的导通电阻也提升了器件的电流密度，较高浓度施主掺杂的场阻止层使器件内部电场呈梯形分布，从而减小了器件的纵向尺寸。
本文对浮空P基区沟槽栅型双极晶体管(Floating P-Base Carrier Stored Trench-Gate Bipolar Transistor，FP CSTBT)的P基区进行了延伸，提出了一种具有延伸浮空P基区结构的CSTBT(Extend FP CSTBT，EFP CSTBT)。该结构采用精细化沟槽栅、场截止层和电子注入增强等技术降低器件的导通压降，而延伸浮空P基区提升器件的阻断电压。在相同参数条件下通过仿真实验，将EFPCSTBT与传统的CSTBT和FPCSTBT的性能进行了对比分析，结果表明新器件具有更高的阻断电压。在相同的阻断电压的情况下进行仿真，观察三种器件电场峰值的变化，仿真结果显示浮空P基区能改善器件电场分布，降低器件的峰值电场，性能较传统器件更优。通过工艺仿真实现了延伸浮空P基区的工艺方案。分别对EFPCSTBT的P基区的掺杂浓度和深度、N型CS层掺杂浓度和厚度、虚拟栅极深度等关键参数进行了仿真与分析，获得了最佳参数。结果表明，EFPCSTBT的通态压降和工作损耗低于CSTBT，阻断电压高于CSTBT和FPCSTBT，有良好的静态特性，具有较好的应用推广价值。