半超結(jié)SiGe功率開關二極管特性的仿真研究.pdf

1、本文通過分析SiGe材料的優(yōu)越性能與半超結(jié)結(jié)構(gòu)的各項優(yōu)勢,并將二者結(jié)合在一起研究了半超結(jié)SiGe功率二極管,可適應高頻化電力電子電路對于功率二極管的各項要求,從而顯著提高器件的各種特性,并且將其與常規(guī)結(jié)構(gòu)的二極管進行了特性模擬和比較,給出了關鍵參數(shù)的設計方法。此外,還在半超結(jié)SiGe功率二極管的結(jié)構(gòu)基礎上提出了一種輔助層漸變式摻雜的新型結(jié)構(gòu),分析了新結(jié)構(gòu)的各項特性與關鍵參數(shù)的對特性的影響情況。主要研究工作如下:
　　首先,研究了S

2、iGe材料基本性質(zhì),并且與常規(guī)的Si二極管進行特性比較。結(jié)果表明,p+(SiGe)-n--n+異質(zhì)結(jié)開關功率二極管具有低的正向壓降,快而軟的恢復特性,性能遠遠優(yōu)于Si的同類型結(jié)構(gòu)。
　　其次,分析了超結(jié)功率二極管的擊穿機理,各項特性及其影響因素。討論了電荷非平衡對SJ擊穿電壓的影響,對影響其特性的參數(shù)進行了研究分析,給出了參數(shù)的優(yōu)化設計。
　　第三,結(jié)合SiGe材料的優(yōu)越性能與半超結(jié)結(jié)構(gòu)的各項優(yōu)勢,研究了半超結(jié)SiGe功率二

3、極管。與常規(guī)結(jié)構(gòu)的二極管進行特性模擬和比較,探討了影響器件特性的關鍵因素—底端輔助層的厚度濃度和Ge含量,給定了優(yōu)化的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　最后,在半超結(jié)SiGe功率二極管的結(jié)構(gòu)基礎上提出了一種輔助層漸變式摻雜的新型結(jié)構(gòu),對于不同漸變層數(shù)的器件特性進行比較。并且對影響新結(jié)構(gòu)特性的參數(shù)進行討論分析,給定了較為優(yōu)良結(jié)構(gòu)參數(shù)。從而在保持原有導通特性的基礎上,使得反向恢復特性在原先的基礎上得到了較大的提高,有利于降低器件的功耗,進而擴展了在電力