一种高di/dt栅控晶闸管的三重扩散工艺优化

传统栅控晶闸管(MCT)的制造工艺中存在阱区浓度调整与器件性能最大化之间的矛盾,提出了一种具有高电流上升率的制造工艺的优化,实现了具有更高正向电流能力与低阈值电压的MCT器件。结果表明该工艺制造的MCT在脉冲放电应用中电流上升率(di/dt)较传统工艺所制造的器件提高15%,最大工作温度降低33%,热逸散速度提高36%。     

MCT与Clustered IGBT在大功率应用中的比较研究

针对两种应用于大功率领域的半导体器件——栅控晶闸管(MCT)和组合式绝缘栅晶体管(CIGBT),采用数值仿真软件进行了比较研究。静态仿真结果表明MCT具有更低的正向压降,只有CIGBT的50%左右,而CIGBT得益于其电流饱和特性,具有更大的短路安全工作区。开关仿真结果表明CIGBT具有比MCT更短的关断时间和更小的关断能量,更适合应用于高频领域。同时研究了MCT和CIGBT在脉冲放电应用中的特性,结果表明MCT具有更大的脉冲峰值电流和更快的电流上升率,并首次论证了脉冲放电过程中器件物理机制的区别。     

基于VLD技术的MCT器件仿真分析

针对在脉冲功率领域有一定应用的栅控晶闸管(MCT)器件,提出了一种基于VLD(横向变掺杂)技术的MCT(VMCT)器件新工艺并通过仿真比较出新工艺的优势。VLD技术是指通过调整掩模版窗口的大小调节杂质掺杂浓度,进而优化MCT中NPN晶体管的电流放大系数a,通过仿真确定了新工艺的杂质注入剂量。仿真结果表明采用新工艺的VMCT器件比采用常规工艺MCT(CMCT)电流能力更强,是CMCT的2倍;和CMCT相比,VMCT器件的耐压和关断电压都保持不变,但是VMCT在工艺流程中比MCT节省一张掩模版。