在新型电力电子器件的应用中,都需要一个快恢复二极管(Fast Recovery Diode,FRD)续流。随着IGBT功率模块的广泛应用,对其中续流二极管的电学特性和可靠性提出了更高要求,不仅要有高电压、大电流、低损耗,而且要求软度高、浪涌电流容量大,动态雪崩耐量高。本文提出了一种具有注入效率逆增长阳极(IDEE)和场抽取电荷阴极(FCE)的高压快恢复二极管(FRD)新结构(IDEE-FCE),采用Sentaurus-TCAD软件对其工作机理与静、动态特性进行了研究,最后对关键结构参数进行了优化设计。主要内容如下:第一,分析了 IDEE-FCE FRD的结构特点,研究了其工作机理,对比分析了不同阳极和不同阴极结构的空穴注入效率。与普通阳极结构相比,采用IDEE阳极结构,在高电流密度下,空穴注入效率出现逆转,有利于在通态浪涌电流容量和反向恢复特性之间进行折衷;与普通阴极结构相比,采用FCE阴极结构,能显著改善FRD的反向恢复特性和抗动态雪崩能力。第二,研究了IDEE-FCEFRD静、动态特性,并与普通pn-nn+、IDEE及FCE结构的FRD特性进行了对比分析。结果表明,IDEE-FCEFRD的正向导通特性、反向恢复特性、抗浪涌电流能力和抗动态雪崩能力的折衷效果最好。第三,对IDEE-FCEFRD的关键参数,如阳极p+区掺杂浓度和宽度、FCE阴极p+区宽度比、缓冲层掺杂浓度和厚度进行了优化设计,分析了关键参数对FRD特性的影响,确定了关键参数的取值。本文研究的结果对高压快速软恢复二极管的设计与开发具有一定的参考价值。