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IGBT是一种电压控制的双极型器件,因其具有控制简单、通态压降低、导通电流大、损耗小等优点成为了电力电子器件领域应用最广泛的器件。IGBT的需求量随着汽车电子、高速轨道交通、电力系统、变频家电等产业的大力发展而迅速增加,但国内IGBT整体技术水平还处于起步阶段,芯片设计基础相对薄弱。本文通过对1700VNPT-IGBT设计及流片测试对IGBT相关电学特性进行研究,并在此基础上展开对新结构的讨论和分析。主要工作如下:1)介绍了 IGBT的背景、发展现状及历代IGBT的优缺点,分析了 IGBT的结构、工作原理、静态和开关特性,并介绍了目前实际工程中降低IGBT导通压降,提高IGBT开关速度一些常用方法。2)完成了 1700V平面型NPT-IGBT的设计和测试工作:元胞设计部分,通过对阻断电压和导通压降的设计确定了器件硅片厚度、衬底电阻率、JFET区掺杂浓度、栅极长度、P-well区结深和掺杂浓度等参数;结终端设计部分,介绍了常用的几种结终端技术,设计出了满足要求的结终端结构;根据元胞和结终端设计结果绘制了版图并成功流片,最后对流片器件作了测试分析。3)探索出了可以同时降低器件导通压降和关断损耗的模型—电子注入模型,提出了一种实现该模型的槽栅IGBT结构—电子注入IGBT (EI-IGBT),围绕该结构展开对通态和关断过程中器件电子注入模型的分析,并就EI-IGBT静态特性、开关特性、温度特性、安全工作区等性能展开了讨论,着重分析了关断过程中反向产生电流的注入对器件关断时间的影响,最后讨论了 EI-IGBT的工艺可行性,并进行工艺和器件联合仿真,得到了和纯器件(单一 MEDICI)仿真一致的结果。