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会员 3.5 kV隐埋FS层脉冲晶闸管的特性研究
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摘要
脉冲晶闸管以其高峰值电流、高耐压的特点在脉冲功率技术领域得到了广泛的应用。然而,传统圆片脉冲晶闸管受限于工艺条件,在开通时由于载流子二维扩展速度较慢,使得器件在高di/dt条件下可能由于电流集中造成局部过热从而失效;另外,特定的应用场景需要脉冲晶闸管具有一定的反向耐压能力。本文提出了一种具有隐埋FS层的方片脉冲晶闸管,对影响器件特性的关键参数进行了仿真研究。结果表明,阴极宽度WN+、元胞宽度Wcell的增大有利于导通压降的减小,并且增大WN+有利于峰值电流的提高,但WN+、Wcell过大时,N+阴极区下方会出现电流分布不均;P基区次表面浓度NN+_Pbase的减小有利于导通压降的减小,但NN+_Pbase过小会影响器件正向耐压;FS层浓度NFS、N2-基区厚度dN2-、NN+_Pbase影响器件的开通延迟时间,并且均呈正相关;少子寿命对器件阻断特性、导通特性和脉冲放电特性均有影响,且均呈正相关,在实际工艺中可通过吸杂技术尽量保证少子寿命,从而保证器件特性。
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