绝缘栅双极型晶体管（IGBT）具有易于驱动、控制简单、导通电流大、损耗小的优点,是中高功率电力电子电路的主流功率开关器件。随着电力电子系统效率的提升以及小型化的发展趋势,对IGBT的损耗特性和功率密度提出了更高的要求。因此为改善导通压降（Vceon）和关断损耗（EoR）之间的折中关系,进一步地提高IGBT的性能,本文提出了两类具有双沟槽结构的IGBT新结构。主要内容如下:1、本文提出了一类具有屏蔽发射极沟槽（SET）的双沟槽IGBT（SET-DTIGBT）新结构,包括具有厚氧化层的SET-DTIGBT（TOSET-DTIGBT）和具有相互垂直的双沟槽结构的SET-DTIGBT（3DSET-DTIGBT）。通过引入屏蔽发射极沟槽,在获得更高的击穿电压（BV）的同时还可以获得更小的Vceon。其中TOSET-DTIGBT由于具有浅的栅极深度和厚的栅沟槽底部氧化层,与传统CS-TIGBT相比,TOSET-DTIGBT的栅电荷（Qg）、米勒电荷（Qgc）和米勒电容（CGC）分别减小了 49.5%、74.3%和79.4%。在相同Vceon=1.55V时,栅沟槽底部氧化层厚度Tog2=1μm的TOSET-DTIGBT的Eoff减小了 49.7%,因此极大地改善Vceon和Eoff的折中关系。3DSET-DTIGBT结构是在器件表面形成相互垂直的双沟槽结构。由于具有浅栅极深度,3DSET-DTIGBT的Qg Qgc和 CGC 比 CS-TIGBT 分别减小了 50.1%、80.9%和 96.1%。在相同Vceon=1.3V时,3DSET-DTIGBT的Eoff 比 CS-TIGBT减小了 41.1%。另外和CS-TIGBT相比,3DSET-DTIGBT在Vce=50V时的饱和电流密度降低33.6%,因此3DSET-DTIGBT在短路时,抗短路时间从CS-TIGBT的3.3μs提高到5.1μs,很好地改善器件的短路工作安全区。2、本文提出的第二类新结构是具有自适应空穴通路（AHP）的三维双沟槽IGBT结构（3DAHP-DTIGBT）。自适应空穴通路在3DAHP-DTIGBT处于关断状态时会开启,而当3DAHP-DTIGBT导通时空穴通路关断。空穴通路的开启一方面可以减小栅沟槽底部的电场峰值以及屏蔽CS层对击穿特性的不利影响,使得3DAHP-DTIGBT在获得高BV的同时可以通过增加NCS得到更小的Vceon。另一方面还可以减小了器件的CGC和Qgc,以及加速关断过程中的空穴抽取,减小Eoff。与 CS-TIGBT 相比,3DAHP-DTIGBT 的 CGC 和Qgc分别降低了 28.2%和 47.3%。在相同 Vceon=1.3V 时,3DAHP-DTIGBT 的Eoff比CS-TIGBT 减小了 41.9%。因此新结构极大地改善了 Vceon和Eoff之间的折中关系。