雙基區(qū)結構與自調(diào)節(jié)發(fā)射效率結構快速軟恢復二極管優(yōu)化設計.pdf

1、隨著高頻功率開關器件的發(fā)展，高頻開關電源的應用越來越廣泛和深入。以GTO、IGCT、IGBT和IEGT等為代表的大功率現(xiàn)代開關器件在電力電子領域的廣泛應用，具有較硬恢復特性的快恢復二極管已經(jīng)不能滿足其應用條件。如今，與現(xiàn)代大功率開關器件并聯(lián)使用的二極管必須具有快而軟的恢復特性。
　　本文首先通過半導體器件仿真軟件定量討論了雙基區(qū)結構中緩沖層厚度和表面濃度對二極管的反向恢復時間、軟度因子以及正向壓降的影響。依據(jù)雙基區(qū)結構設計須滿足的

2、條件，建立了雙基區(qū)結構二極管模型，模型仿真結果表明緩沖層的厚度越小或者緩沖層表面濃度越高，二極管的軟度因子越大，反向恢復時間越長，這是由緩沖層濃度梯度的影響引起的。結合具體工程項目的參數(shù)要求，即二極管反向恢復時間trr≤250ns，反向阻斷電壓VB≥1000V，正向壓降VF≤1V，給出了緩沖層厚度和表面濃度的最優(yōu)值，即緩沖層厚度為70μm，表面濃度為1×1017cm-3。通過樣品試制與特性檢測實驗，證明了雙基區(qū)結構二極管的軟恢復特性。<