SOI LIGBT負阻效應(yīng)研究.pdf

1、橫向絕緣柵雙極晶體管（Lateral Insulated Gate Bipolar Transistor，LIGBT）是一種將功率MOS場效應(yīng)晶體管和雙極晶體管兩者優(yōu)點結(jié)合而成的功率器件，同時具備高輸入阻抗和低導(dǎo)通壓降的特點，因此LIGBT器件被廣泛地應(yīng)用在各種電力電子系統(tǒng)之中。絕緣層上硅（Silicon On Insulator，SOI）材料具有寄生電容小和集成度高的優(yōu)點，本文分析的對象正是SOI LIGBT器件。SOI LIGBT雙

2、極器件的特點在器件工作在通態(tài)時通過電導(dǎo)調(diào)制作用降低導(dǎo)通電阻，但是在關(guān)態(tài)時，漂移區(qū)中存在的大量過剩載流子造成雙極功率器件特有的拖尾電流現(xiàn)象，降低了器件的關(guān)斷速度，增大了關(guān)斷損耗。研究人員通常采用陽極短路LIGBT結(jié)構(gòu)來提高器件的關(guān)斷速度，但是導(dǎo)通時這種結(jié)構(gòu)在從LDMOS模式向LIGBT模式轉(zhuǎn)變的過程中會產(chǎn)生負阻效應(yīng)。
　　基于對負阻效應(yīng)機理的分析，本文提出了兩種SOI LIGBT新結(jié)構(gòu)，在提高器件的關(guān)斷速度同時又抑制導(dǎo)通時的負阻效應(yīng)

3、。第一種結(jié)構(gòu)是將陽極短路SOI LIGBT的N+區(qū)抬高，改變導(dǎo)通時電子流通的路徑，降低陽極P+/n-buffer結(jié)開啟所需要的陽極電壓，從而使得器件較早的進入LIGBT模式，從而到達抑制負阻效應(yīng)的目的，同時陽極N+區(qū)依然起到關(guān)斷時抽取電子，減少關(guān)斷時間的目的。第二種結(jié)構(gòu)是介質(zhì)隔離和結(jié)隔離相結(jié)合的SOI LIGBT結(jié)構(gòu)，即在陽極P+區(qū)和N+區(qū)之間加入絕緣槽，在陽極N+下方加入不完全包圍N+的p-buffer區(qū)。這種結(jié)構(gòu)首先在導(dǎo)通時改變電子