具有动态控制阳极短路结构的高速IGBT

利用动态控制阳极短路的基本原理，提出了一种实现高速IGBT 的新思路．该结构的关键是引入了一个常开型p MOSFET，在IGBT导通时关断，不增加导通 损耗，而在器件关断过程中能阻止阳极继续向漂移区注入少数载流子，同时为载流子流入阳 极提供一条通道，使其快速关断．理论分析和模拟结果证明，该结构在击穿电压、导通损耗 不变的情况下，能将关断时间减少75%以上．应用这样的结构只需增加两个分压比一定的分 压电阻．新结构对驱动电路的要求与普通IGBT完全一致，是一种实用的高速IGBT结构．     

一种具有低寿命区的阳极短路4H-SiC IGBT仿真研究

传统沟槽型4H-SiC IGBT中关断损耗较大,导通压降和关断损耗难以折中。针对此问题,文中提出了发射极区域含有低寿命区,同时集电区引入阶梯型集电极的LS-IGBT结构来降低器件的关断损耗。通过同时控制集电区注入的空穴载流子数量和P基区载流子的寿命,在基本维持器件击穿电压的前提下降低器件的关断损耗。使用Silvaco Atlas器件仿真工具对改进结构进行特性仿真分析,并与传统结构进行对比。仿真结果显示,在击穿电压一致的前提下,新结构的关断损耗提升了84.5 %,同时器件的导通压降降低了8.3 %,证明了设计思想的正确性。     

半桥式功率输出级中高速低功耗低侧管的实现

本文提出了一种动态地控制IGBT阳极短路的结构,并把这种结构用于具有高低侧驱动和半桥式功率输出级的功率集成电路低侧管中.这种结构使得功率输出级低侧管导通时工作于IGBT模式,关断过程中工作于MOS模式,因而具有导通压降小、关断速度快的优点,有效地解决了功率管导通电阻和关断速度之间的矛盾.在不改变工艺,不降低耐压,不增加电路元件的前提下,实现了低侧管的高速低功耗.     

利用电阻场板提高SOI-LIGBT的性能

通过在SOI LIGBT中引入电阻场板和一个p MOSFET结构 ,IGBT的性能得以大幅提高 .p MOSFET的栅信号由电阻场板分压得到 .在IGBT关断过程中 ,p MOSFET将被开启 ,作为阳极短路结构起作用 ,从而使漂移区的过剩载流子迅速消失 ,IGBT快速关断 .而且由于电场受到电阻场板的影响 ,使得过剩载流子能沿着一个更宽的通道流过漂移区 ,几乎消去了普通SOI LIGBT由于衬偏造成的关断的第二阶段 .这两个因素使得新结构的关断时间大大减少 .在IGBT的开启状态 ,由于p MOSFET不导通 ,因此器件的开启特性几乎与普通器件一致 .模拟结果表明 ,新结构至少能增加 2 5 %的耐压     

利用电阻场板提高SOI-LIGBT的性能

通过在SOI-LIGBT中引入电阻场板和一个p-MOSFET结构,IGBT的性能得以大幅提高.p-MOSFET的栅信号由电阻场板分压得到.在IGBT关断过程中,p-MOSFET将被开启,作为阳极短路结构起作用,从而使漂移区的过剩载流子迅速消失,IGBT快速关断.而且由于电场受到电阻场板的影响,使得过剩载流子能沿着一个更宽的通道流过漂移区,几乎消去了普通SOI-LIGBT由于衬偏造成的关断的第二阶段.这两个因素使得新结构的关断时间大大减少.在IGBT的开启状态,由于p-MOSFET不导通,因此器件的开启特性几乎与普通器件一致.模拟结果表明,新结构至少能增加25%的耐压,减少65%的关断时间.     

利用电阻场板提高SOI-LIGBT的性能

通过在SOI-LIGBT中引入电阻场板和一个p-MOSFET结构,IGBT的性能得以大幅提高.p-MOSFET的栅信号由电阻场板分压得到.在IGBT关断过程中,p-MOSFET将被开启,作为阳极短路结构起作用,从而使漂移区的过剩载流子迅速消失,IGBT快速关断.而且由于电场受到电阻场板的影响,使得过剩载流子能沿着一个更宽的通道流过漂移区,几乎消去了普通SOI-LIGBT由于衬偏造成的关断的第二阶段.这两个因素使得新结构的关断时间大大减少.在IGBT的开启状态,由于p-MOSFET不导通,因此器件的开启特性几乎与普通器件一致.模拟结果表明,新结构至少能增加25%的耐压,减少65%的关断时间.     

阳极短路垂直型IGBT的优化模型

提出了一种阳极短路垂直型ＩＧＢＴ的优化设计模型,阐述了导通压降、关断时间及闭锁电流之间的折衷关系。该模型为阳极短路ＩＧＢＴ的设计提供了一种有效的方法。     

一种具有低寿命区的阳极短路4H-SiCIGBT仿真研究

传统沟槽型4H-SiC IGBT中关断损耗较大,导通压降和关断损耗难以折中.针对此问题,文中提出了发射极区域含有低寿命区,同时集电区引入阶梯型集电极的LS-IGBT结构来降低器件的关断损耗.通过同时控制集电区注入的空穴载流子数量和P基区载流子的寿命,在基本维持器件击穿电压的前提下降低器件的关断损耗.使用Silvaco ...     

一种具有独特导通机理的新型超结IGBT

首次指出了超结IGBT这一新型功率半导体器件独特的导通机理并对其作了详细分析.通过TMAMEDICI仿真验证,超结IGBT耐压能力和正向导通能力都明显优于普通IGBT.并且发现,不同N柱、P柱掺杂浓度下器件的导通模式会在单极输运和双极输运之间相互改变,而这一特性是超结IGBT所独有的.也正是这一特殊的导通机理使得超结I...     

一种具有载流子存储层的500 V高速SOI-LIGBT

为了改善LIGBT的关断特性,已有一种采用PMOS管来控制LIGBT阳极空穴注入的方法。在此基础上,提出了一种具有载流子存储效应的高速SOI-LIGBT结构。采用二维仿真软件MEDICI,对器件P-top区的剂量、载流子存储层的长度、掺杂浓度等参数进行优化设计。结果表明,SOI-LIGBT的击穿电压为553 V,正向压降为1.73 V。关断时,引入的PMOS管可以阻止LIGBT阳极向漂移区注入空穴,使器件的关断时间下降到13 ns,相比传统结构下降了87.6%。     

A novel lateral IGBT with a controlled anode for on-off-state loss trade-off improvement

New Lateral Insulated-Gate Bipolar Transistor with a Controlled Anode (CA-LIGBT) on Silicon-On-Insulator (SOI) substrate is reported. Benefiting by both of enhanced conductivity modulation effect and high resistance controlled electron extracting path, CA-LIGBT has faster turn-off speed and lower forward drop, and the trade-off between off-state and on-state losses is better than that of state-of-the-art 3-D NCA-LIGBT we presented earlier. As simulation results shown, the ratios of Figure of Merit (FOM) for CA-LIGBT comparing to that of 3-D NCA-LIGBT and conventional LIGBT are 1.45:1 and 59.53:1, respectively. And, the new devices can be created by using an additional Silicon Direct Bonding (SDB). So, from power efficient point of view, the proposed CA-LIGBT is a promised device used in power IC's.     

A novel lateral IGBT with a controlled anode for on-off-state loss trade-off improvement

A new lateral insulated-gate bipolar transistor with a controlled anode(CA-LIGBT) on silicon-on-insulator (SOI) substrate is reported.Benefiting from both the enhanced conductivity modulation effect and the high resistance controlled electron extracting path,CA-LIGBT has a faster turn-off speed and lower forward drop, and the trade-off between off-state and on-state losses is better than that of state-of-the-art 3-D NCA-LIGBT,which we presented earlier.As the simulation results show,the ratios of figure of merit(FOM) for CA-LIGBT compared to that of 3-D NCA-LIGBT and conventional LIGBT are 1.45:1 and 59.53:1,respectively.And,the new devices can be created by using additional silicon direct bonding(SDB).So,from the power efficiency point of view,the proposed CA-LIGBT is a promising device for use in power ICs.     

一种基于SOI基的N区控制阳极LIGBT新结构

A new lateral insulated-gate bipolar transistor （LIGBT） structure on SOI substrate, called an n-region controlled anode LIGBT （NCA-LIGBT）, is proposed and discussed. The n-region controlled anode concept results in fast switch speeds, efficient area usage and effective suppression NDR in forward I-V characteristics. Simulation results of the key parameters （n-region doping concentration, length, thickness and p-base doping concentration） show that the NCA-LIGBT has a good tradeoff between turn-off time and on-state voltage drop. The proposed LIGBT is a novel device for power ICs such as PDP scan driver ICs.     

Novel lateral IGBT with n-region controlled anode on SOI substrate

A new lateral insulated-gate bipolar transistor (LIGBT) structure on SOI substrate, called an n-region controlled anode LIGBT (NCA-LIGBT), is proposed and discussed. The n-region controlled anode concept results in fast switch speeds, efficient area usage and effective suppression NDR in forward I-V characteristics. Simulation results of the key parameters (n-region doping concentration, length, thickness and p-base doping concentration) show that the NCA-LIGBT has a good tradeoff between turn-off time and on-state voltage drop. The proposed LIGBT is a novel device for power ICs such as PDP scan driver ICs.     

基于FPGA的大动态数控AGC系统设计

自动增益控制(AGC)是接收机的重要问题,传统模拟实现精度不高、灵活性差、调试复杂。介绍了一种大动态数控AGC实现方法,直接累加均方值估算信号功率,经对数运算后与参考值比较,得到对应需放大或缩小的功率值,通过查表再反馈控制前端,全过程由程序控制实现,执行元件为DVGA芯片AD8370。仿真及实测结果表明,该方法对信号功率变化响应迅速、控制精度较高,且适合FPGA实现,动态范围可达70dB。     

一种隐埋缓冲掺杂层高压SBD器件新结构

提出了一种新型隐埋缓冲掺杂层(IBBD)高压SBD器件,对其工作特性进行了理论分析和模拟仿真验证.与常规高压SBD相比,该IBBD-SBD在衬底上方引入隐埋缓冲掺杂层,将反向击穿点从常规结构的PN结保护环区域转移到肖特基势垒区域,提升了反向静电释放(ESD)能力和抗反向浪涌能力,提高了器件的可靠性.与现有表面缓冲掺杂层...