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王坤,宛庆博,邢鹏程,陈万军
WANG Kun, WAN Qingbo, XING Pengcheng, CHEN Wanjun
摘要: 绝缘栅触发晶闸管(IGTT)凭借驱动简单、过流能力强以及高电流上升速率等优势,目前已作为全电子引信技术中的核心脉冲开关器件,广泛应用于引信爆炸箔起爆。为保证可靠起爆,需提高开关器件的工作电压。然而,随着工作电压的提升,结终端尺寸增大导致芯片有源区面积缩小,从而限制了器件向高脉冲电流密度方向的发展。通过改良场限环工艺并借助Medici TCAD仿真工具,对2 000 V IGTT器件的结终端结构进行优化设计,同时优化元胞结构并改进背面工艺,实现一种具有高耐压等级和高脉冲电流密度的IGTT器件结构。实验结果表明,在同为2 000 V级耐压能力条件下,优化结构较常规器件结构的芯片总面积减小57%、单位面积峰值脉冲电流Ipeak增加112%、单位面积电流上升率dI/(dt·dS)提升122%。