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绝缘栅双极性晶体管(IGBT)具有高耐压、低导通压降等突出的优点,可广泛应用在高压以及中压电力电子系统。随着IGBT新一代产品的推出,IGBT不仅在消费类电子中逐步取代BJT和MOSFET,且在工业应用中逐步取代MOSFET和GTR(Giant Transistor,巨型晶体管)。因此,对IGBT展开研究具有重要的意义。本文针对IGBT正向导通压降与器件耐压的矛盾关系,提出了一种具有空穴阻挡层的IGBT(Hole-blocking IGBT,简称HBIGBT)新结构。主要内容如下:(1)介绍了CSTBT的基本结构和原理,并通过仿真对比分析CSTBT、P-i-N二极管和传统Trench IGBT的静态参数以及动态参数。CSTBT的引入在很大程度上折衷了正向导通压降与耐压的矛盾关系,但是CSTBT的耐压受N型阻挡层的影响较大,因此需要对此结构进行改进。(2)基于MOS/P-i-N模型,在CSTBT的基础上提出了一种名为HBIGBT的新结构。HBIGBT的结构是在P-body区和N-漂移区之间引入一层二氧化硅来替代CSTBT中的N型阻挡层。HBIGBT中的二氧化硅层比CSTBT中的N型阻挡层存储载流子的能力更强,所以HBIGBT拥有较低的正向导通压降。同时,较薄二氧化硅阻挡层在一定程度上增加了器件的耐压。通过仿真优化分析得到了耐压为1639V,导通压降为1.59V,关断时间为1735ns的HBIGBT。在HBIGBT的基础上,对HBIGBT提出正面改进结构(即使用间断性二氧化硅阻挡层),内部改进结构(即在N-漂移区底部增加N型阻挡层)和针对关断特性的背面改进结构(即双阳极短路IGBT)。使得HBIGBT拥有了优于CSTBT的静态参数以及动态参数,为高压IGBT的设计提供了参考。(3)针对IGBT的高压特性,结合场限环与场板技术,设计耐压为1200V的结终端,并通过仿真得到了耐压为1470V的HBIGBT终端。在器件元胞结构和工艺流程的基础上,绘制了HBIGBT的版图,为器件的制造实现提供了参考。