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电动汽车的普及促进了对充电桩的大力研究,作为充电桩逆变模块的核心器件IGBT变的越来越重要,对IGBT的性能参数要求也越来越高。应用于逆变模块的IGBT,具有高耐压、大电流、低功耗、快开关速度等特点,相应的工艺要求和设计难度很高。本文旨在设计出一款适用于逆变模块且规格为1200V/100A的Trench-FS IGBT器件,为今后的研制提供一定的指导作用。 本研究主要内容包括:⑴结合当前国内的条件,制定出 Trench-FS IGBT的工艺流程。首先对传统Trench-FS IGBT进行了仿真,包括对外延层参数、Pbody区参数、背部 P+和 FS层参数、Trench栅参数的优化,得到了传统结构的耐压BV、阈值电压Vth、导通压降VCE、电容、关断下降时间 Tf和关断能量损耗 Eoff等电参数,分析了传统Trench-FS IGBT存在输入电容Ciss过大的缺点。⑵在传统结构仿真基础上提出了四种Dummy结构的Trench-FS IGBT,来试图优化Ciss值,最终确定了一种具有浮空P区的Trench-FS IGBT满足相应的设计指标。在此结构的基础上又完成了终端设计,终端采用场限环加场板的复合结构以获取最优的终端结构,最后用L-edit软件画出器件所需的版图,以便今后Tapeout需求。⑶介绍了逆变模块和充电模块的原理,IGBT应用时需满足的具体指标。阐明了本设计的1200V/100A Trench-FS IGBT能够到达相应的要求。