你了解IGBT的結(jié)構(gòu)嗎？IGBT通態(tài)漂移區(qū)少子分布仿真分析

在下述的內(nèi)容中，小編將會(huì)對(duì)IGBT的相關(guān)消息予以報(bào)道，如果IGBT是您想要了解的焦點(diǎn)之一，不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。

一、IGBT的結(jié)構(gòu)

整體結(jié)構(gòu)IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是一種混合型功率半導(dǎo)體器件。其整體結(jié)構(gòu)包括N-P-N結(jié)構(gòu)，分為N-溝道、P-襯底和N-漏區(qū)。柵極控制電流流動(dòng)，通過調(diào)節(jié)柵極電壓來控制溝道區(qū)的導(dǎo)電性。絕緣層隔離柵極和溝道區(qū)，防止電流泄漏。電子從N-溝道進(jìn)入P-襯底形成電流。IGBT相比于BJT減小了基極電流，提高了效率。常見封裝形式有TO-220、TO-247等。

基本組成部分N-溝道是一個(gè)N型半導(dǎo)體區(qū)域，控制著電流的流動(dòng)。P-襯底是一個(gè)P型半導(dǎo)體區(qū)域，提供基準(zhǔn)電壓。N-漏區(qū)位于N-溝道與P-襯底之間，負(fù)責(zé)電流的承載。柵極通過絕緣層連接到N-溝道，通過調(diào)節(jié)柵極電壓來控制N-溝道的導(dǎo)電性。電子從N-溝道進(jìn)入P-襯底形成電流，從而完成功率開關(guān)的功能。這三個(gè)區(qū)域的結(jié)合使得IGBT具有MOSFET的高輸入阻抗和BJT的高電流承載能力，適用于高效率的功率控制應(yīng)用。

二、IGBT通態(tài)漂移區(qū)少子分布仿真分析

對(duì)于對(duì)稱IGBT結(jié)構(gòu)，N基區(qū)寬度為200μm，通態(tài)集電極電流密度為100Acm-2，P+集電區(qū)/N基區(qū)結(jié)處空穴濃度(P0)，計(jì)算得到空穴載流子密度。

在N基區(qū)中大注入少子壽命為200到0.2μs。對(duì)于大注入條件下基區(qū)壽命為20μs情況下（在P集電極區(qū)的壽命與N基區(qū)的壽命成比例），在P+集電區(qū)中，電子擴(kuò)散長度為0.5μm。P集電極區(qū)摻雜濃度為1E18cm?3，表面濃度為1E19cm?3。

在P+集電極/N基區(qū)結(jié)(J1)處空穴濃度較高(如圖中的p0所示)，在y=200μm的深P+/N基區(qū)結(jié)(J2)處空穴濃度降低到零。

當(dāng)少子壽命降低時(shí)，P+集電區(qū)/N基區(qū)結(jié)(J1)的注入空穴濃度(P0)變小。 在少子壽命最小的情況下，即0.2μs，大注入條件在整個(gè)N基區(qū)中不完全適用，空穴濃度低于虛線所示的摻雜濃度。

在電流密度為100Acm?2的條件下，得到不同少子壽命情況下的空穴濃度。大注入下少子壽命為20μs時(shí)，自由載流子分布如圖所示。在深P+/N基結(jié)處，空穴濃度降低到零。柵極下的空穴濃度略有增加。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)IGBT的內(nèi)容，希望大家對(duì)本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。