一种高性能的新结构IGBT

提出了一种低功率损耗的新结构IGBT.该新结构的创新点在于其复合耐压层结构,该耐压层包括深扩散形成的n型缓冲层和硼注入形成的透明背发射区两部分.虽然在正常工作条件下,该新结构IGBT工作于穿通状态,但器件仍具有非穿通IGBT( NPT- IGBT)的优良特性.该新结构IGBT具有比NPT- IGBT更薄的芯片厚度,从而可以获得更好的通态压降和关断功耗之间的折衷.实验结果表明:与NPT- IGBT相比较,新结构IGBT的功率损耗降低了40     

一种新结构IGBT——内透明集电极IGBT的仿真

对新近提出的一种新结构的IGBT--内透明集电极IGBT进行了器件性能的仿真.这种IGBT是在传统非透明集电极IGBT结构基础上,通过在集电区内距离集电结很近处设置一个高复合层的方法,使器件在物理上实现了集电极对电子的透明,同时又避免了低压透明集电极IGBT制造过程中超薄片操作的技术难题.对器件的温度特性和关断特性进行了仿真研究,并与现行PT-IGBT和FS-IGBT进行了比较.仿真结果表明,通过合理调整内透明集电极IGBT的参数组合,可以使其在具有通态压降正温度系数的同时,又具有较快的关断速度,实现透明集电极IGBT的优良性能.     

一种新结构IGBT--内透明集电极IGBT的仿真

对新近提出的一种新结构的IGBT--内透明集电极IGBT进行了器件性能的仿真.这种IGBT是在传统非透明集电极IGBT结构基础上,通过在集电区内距离集电结很近处设置一个高复合层的方法,使器件在物理上实现了集电极对电子的透明,同时又避免了低压透明集电极IGBT制造过程中超薄片操作的技术难题.对器件的温度特性和关断特性进行了仿真研究,并与现行PT-IGBT和FS-IGBT进行了比较.仿真结果表明,通过合理调整内透明集电极IGBT的参数组合,可以使其在具有通态压降正温度系数的同时,又具有较快的关断速度,实现透明集电极IGBT的优良性能.     

一种新结构IGBT——内透明集电极IGBT的仿真研究

本文首次对新近提出的一种新结构的IGBT——内透明集电极IGBT进行了器件性能的仿真。这种IGBT是在传统非透明集电极IGBT结构基础上,通过在集电区内距离集电结很近处设置一个高复合层的方法,使器件在物理上实现了集电极对电子的透明,同时又避免了低压透明集电极IGBT制造过程中超薄片操作的技术难题。论文重点对器件的温度特性和关断特性进行了仿真研究,并与现行PT-IGBT和FS-IGBT进行了比较。仿真结果表明,通过合理调整内透明集电极IGBT的参数组合,可以使其具有通态压降正温度系数的同时,又具有较快的关断速度,实现透明集电极IGBT的优良性能。     

一种新结构IGBT——内透明集电区IGBT

本文对一种新的IGBT结构——“内透明集电区IGBT”（ITC-IGBT）进行了仿真研究。这种新结构的特点是在用外延片制造的传统的IGBT的P型集电区中距集电结很近的位置设置了一个具有极高过剩载流子复合速率的内部高复合层，同时适当降低高复合层以上P区掺杂浓度。仿真结果表明，无论是穿通型结构（有缓冲层）还是非穿通型结构（无缓冲层）的ITC—IGBT，在器件工作电流范围内都具有饱和电压正温度系数，解决了现有的用外延片制造的PT—IGBT所难以克服的饱和电压负温度系数的缺点，有利于IGBT的并联使用。对于1200V以下的IGBT，该新结构开辟了一种可以避免超薄片操作的简单的制造良好温度性能器件的途径。     

IGBT器件新结构及制造技术的新进展

IGBT是一种新型的功率器件，经过几代重大技术改革，已成为功率器件家族中应用最广泛的成员之一，除了巩固1000V-2000V领域的成功应用继续向更大功率的方向发展外，还在开拓300V-600V范围的应用。本文从研发和生产的角度，阐述IGBT在器件结构优化、工艺制造、器件封装、可靠性方面的最新进展、存在的问题和可能的解决途径。     

一种具有新耐压层结构的IGBT

介绍了一种具有新型耐压层结构的IGBT——低功耗IGBT。新结构用三重扩散的方法在n- 单晶片上引入了n 缓冲层。保留了NPT-IGBT中薄而轻掺杂的背p 层和高载流子寿命的本质优点,同时又具有PT-IGBT中n-/n 双层复合的薄耐压层 (即薄基区) 的优点。计算机仿真得出,新结构IGBT的关断损耗比传统的IGBT减小50%左右。针对LPL-IGBT的创新点——新耐压层结构,我们还进行了优化仿真。     

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.     

一种新型非穿通型IGBT

本文介绍了一种新型的非穿通型（ＮＰＴ）绝缘栅双极晶体管（ＩＧＢＴ）。该器件直接基于体硅材料上而没有任何降低寿命的步骤。论证了此器件能兼具低通压降、低开关损耗以及高压能力。与常规ＮＰＴ器件相比，其通态压降与关断损耗间的折衷关系更优越。分析了器件的温度特性及擎住特性。结果表明，这种ＮＰＴ结构的温度特性优良，短路电流能力非常高，无擎住发生。     

基于SDB技术的新结构PT型IGBT器件研制

报道了基于SDB技术的新结构穿通(PT)型IGBT器件的研制.运用SDB技术,实现了PT型IGBT器件的N+缓冲层的优化设计,也形成了IGBT器件的正斜角终端结构.研制出IGBT器件有较好的电击穿特性和关断特性.     

ZnO和Al2O3缓冲层对AZO透明导电膜薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射法,以纯度为99.9%,质量分数98%ZnO、2%Al2O3陶瓷靶为溅射靶材,在预先沉积了ZnO和Al2O3的玻璃衬底上制备了Al2O3掺杂的ZnO薄膜。研究并对比了两种不同的缓冲层对ZnO∶Al(AZO)薄膜的微观结构和光电性能的影响。并借助X线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见光谱仪(UV-Vis)等方法测试和分析了不同缓冲层,对AZO薄膜的形貌结构、光电学性能的影响。结果表明:加入缓冲层后,在衬底温度为200℃时,溅射30min,负偏压为60V、在氮气气氛下经300℃退火处理后,制得薄膜的可见光透过率为83%～87%,AZO薄膜的最低电阻率,从9.2×10-4Ω.cm(玻璃)分别下降到8.0×10-4Ω.cm(ZnO)和5.4×10-4Ω.cm(Al2O3)。     

高性能新结构InGaP/GaAs异质结双极型晶体管

报道了一种采用U形发射极新结构的高性能InGaP/GaAs HBT.采用自对准发射极、LEU等先进工艺技术实现了特征频率达到108GHz,最大振荡频率达到140GHz的频率特性.这种新结构的HBT的击穿电压达到25V,有利于在大功率领域应用.而残余电压只有105mV,拐点电压只有0.50V,使其更适用于低功耗应用.同时,还对比了由于不同结构产生的器件性能的差异.     

高性能新结构InGaP/GaAs异质结双极型晶体管

报道了一种采用 U形发射极新结构的高性能 In Ga P/ Ga As HBT.采用自对准发射极、L EU等先进工艺技术实现了特征频率达到 1 0 8GHz,最大振荡频率达到 1 4 0 GHz的频率特性 .这种新结构的 HBT的击穿电压达到 2 5 V,有利于在大功率领域应用 .而残余电压只有 1 0 5 m V,拐点电压只有 0 .5 0 V,使其更适用于低功耗应用 .同时 ,还对比了由于不同结构产生的器件性能的差异     

低温缓冲层对MBE生长ZnTe材料性能的改善

研究了低温缓冲层对在GaAs(001)衬底上用分子束外延(MBE)生长ZnTe薄膜晶体质量的影响。发现插入低温缓冲层后ZnTe的结晶质量、表面形貌和发光质量都得到了显著的提高,双晶X射线摇摆曲线(DCXRC)的ZnTe(004)衍射峰半峰宽(FWHM)从529 arcsec减小到421 arcsec,表面均方根(RMS)粗糙度从6.05 nm下降到3.93 nm。而作为对比,插入高温缓冲层并不能对ZnTe薄膜的质量起到改善作用。基本上实现了优化工艺的目标并为研制ZnTe基光电器件微结构材料奠定了很好的实验基础。     

双注入多晶硅发射极高性能BiCMOS技术研究

研究了一种ＢｉＣＭＯＳ新技术，基区和发射区均通过发射极多晶注入，使形成的基区更浅，更窄；通过等平面氧化形成的鸟嘴，将版图设计中３．０μｍ，的发射极条宽“挤”为２．０μｍ左右。提高了器件性能。在器件结构及工艺设计中，中能提高工艺的兼容性，简化工艺。     

高性能IGBT模块的设计考虑

本文对ＩＧＢＴ模块中功率芯片（ＩＧＢＴ和续流二极管）的优化设计进行了讨论。通过优化几个重要的工艺参数并改进器件的结构，ＩＧＢＴ不仅有足够的短路容量，而且正向压降与电流下降时间之间可实现最佳折衷。另外，续流二极管的反向恢复特性也有明显改善。通过采用衬底控制技术，ＩＧＢＴ模块的输出特性不受温度的影响，输出电流更稳，输出阻抗更高。本文详细介绍了整个设计考虑。     

高速BiCMOS工艺研究

研究开发了一种准２μｍ高速ＢｉＣＭＯＳ工艺，采用自对准双埋双阱及外延结构．外延层厚度为２．０～２．５μｍ，器件间采用多晶硅缓冲层局部氧化（简称ＰＢＬＯＣＯＳ）隔离，双极器件采用多晶硅发射极（简称ＰＳＥ）晶体管．利用此工艺已试制出ＢｉＣＭＯＳ２５级环振电路，在负载电容ＣＬ＝０．８ｐＦ条件下，平均门延迟时间ｔｐｄ＝０．８４ｎｓ，功耗为０．３５ｍＷ／门，驱动能力为０．６２ｎｓ／ｐＦ．明显优于ＣＭＯＳ门．