4 500 V沟槽栅IGBT芯片的设计与研制

为提升IGBT单芯片的电流密度,掌握高压沟槽栅IGBT技术,进行4500 V沟槽栅IGBT芯片的研制。使用TCAD仿真软件,对4500 V沟槽栅IGBT的衬底材料、载流子储存层设计、沟槽宽度、沟槽深度、假栅结构等方面进行研究和仿真分析,明确各方面设计与芯片性能的关系。根据总体设计目标,确定相应的芯片结构和工艺参数,并对4500 V沟槽栅IGBT芯片进行流片验证。验证结果显示：4500 V沟槽栅IGBT芯片的测试结果符合设计预期,芯片的额定电流、导通压降、开通损耗和关断损耗等关键参数相比平面栅IGBT芯片有明显优化。     

有关CHTD型锅炉给水泵芯包工艺国产化探讨

伴随着我国电力实业的不断发展,600MW的火电机组已经广泛的被电厂采用。对于600MW的火电机组来说,CHTD型锅炉给水泵是其重要的一个组成部分。本文着重介绍了CHTD型锅炉给水泵芯包工艺的国产化,着重对其具体零件的国产化进行了较为详细的分析。     

N型4H-SiC ECR氢等离子体处理研究

采用电子回旋共振(ECR)氢等离子体对n型4H-SiC(0001)表面进行处理,并利用原位高能电子衍射(RHEED)对处理过程进行实时监控。在200°C～700°C温度范围内获得的RHEED图像成条纹状且对比清晰,表明SiC表面原子排列规则,单晶取向性好,计算表明表面未发生重构。用X射线光电子能谱(XPS)技术对表面成分进行分析,结果显示,表面C/C-H污染物被去除、氧含量降低。     

1700V/100A平面型NPT-IGBT静态特性研究

基于现有工艺平台设计一款1 700V/100A非穿通型绝缘栅双极晶体管器件(Non punch through insulator gate bipolar transistor,简称NPT-IGBT),元胞采用平面型结构,元胞注入采用自对准工艺,背发射极采用透明集电极技术,对其静态特性进行工艺仿真。仿真结果显示,调整P阱注入剂量及P阱推结时间可以改变器件的阈值电压,调整P阱及背面P+集电极注入剂量可以改变器件的饱和电压。将此设计进行流片验证,结果显示击穿电压在2 100V以上,饱和压降在2.5~2.7V之间,阈值电压在3.9~5.9V之间,实测值和仿真值相差不大,在误差接受范围之内。     

3300V沟槽栅IGBT的衬底材料的优化设计

使用TCAD仿真软件对3 300 V沟槽栅IGBT的静态特性进行了仿真设计.重点研究了衬底材料参数、沟槽结构对器件击穿电压、电场峰值等参数的影响.仿真结果表明,随衬底电阻率增加,击穿电压增加,饱和电压和拐角位置电场峰值无明显变化;随衬底厚度增加,击穿电压增加,饱和电压增加,拐角位置电场峰值降低;随沟槽宽度增加,饱和电压降低,击穿电压和拐角位置电场峰值无明显变化;随沟槽深度增加,饱和电压降低,击穿电压无明显变化,拐角位置电场峰值增加;随沟槽拐角位置半径增加,击穿电压和饱和电压无明显变化,但拐角位置电场峰值减小.选择合适的衬底材料对仿真结果进行实验验证,实验结果与仿真结果相符,制备的IGBT芯片击穿电压为4 128 V,饱和电压约为2.18 V.     

IGBT多级场板终端结构的仿真和验证

基于现有工艺平台设计一个多级场板终端结构:在有源区最外围元胞和场板之间加一个P-Ring环,可以降低第一级场板边缘下的电场强度;改变第四级场板氧化层厚度,可以调整IGBT击穿电压值;在工艺过程中在淀积第四台阶氧化层之前先淀积一薄层SiOxNy薄膜作为腐蚀阻挡层,可降低对工艺精度的要求,同时提高器件可靠性;多级场板终端结构可以阻止器件表面电荷进入硅表面改变硅表面电势,提高器件的稳定性和可靠性。将此终端用在1 200V NPT Planer IGBT结构上进行流片验证,击穿电压可达1 300V以上。     

4 500 V沟槽栅IGBT芯片的设计与研制

为提升IGBT单芯片的电流密度,掌握高压沟槽栅IGBT技术,进行4500 V沟槽栅IGBT芯片的研制。使用TCAD仿真软件,对4500 V沟槽栅IGBT的衬底材料、载流子储存层设计、沟槽宽度、沟槽深度、假栅结构等方面进行研究和仿真分析,明确各方面设计与芯片性能的关系。根据总体设计目标,确定相应的芯片结构和工艺参数,并对4500 V沟槽栅IGBT芯片进行流片验证。验证结果显示：4500 V沟槽栅IGBT芯片的测试结果符合设计预期,芯片的额定电流、导通压降、开通损耗和关断损耗等关键参数相比平面栅IGBT芯片有明显优化。     

MAXI-DC全数字直流调速系统

介绍了MAXI－DC全数字直流调速系统的软件构成及系统的调试方法,其所述调试方法对调试其它全数字直流调速系统有较高的参考价值。     

3300 V p+深阱平面栅非穿通IGBT特性

高压绝缘栅双极晶体管(IGBT)存在寄生晶闸管,易发生闩锁失效.对p+深阱的参数进行了优化,制备了3 300 V p+深阱平面栅非穿通IGBT (NPT-IGBT).对NPT-IGBT的静态特性进行了仿真,结果表明,当p+结深约为5.5 μm,p+深阱距离多晶硅5μm时,p+深阱并未影响到沟道处p阱掺杂浓度,对IGBT静态特性无明显影响.制备了不同p+深阱注入剂量的IGBT芯片,并将芯片封装为模块,分别进行常温和高温下的静态和动态参数测试.测试结果表明,当p+深阱剂量低时,常温下模块关断失效;而p+深阱剂量增大时可通过常温、高温开关测试,并通过10μs短路测试.p+深阱注入剂量对静态特性无明显影响,对动态特性改善明显,可满足应用要求.