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质子注入缓冲层结构的高压FS-IGBT动态坚固性研究
1
作者
魏晓光
聂瑞芬
+4 位作者
金锐
王耀华
李立
田宝华
王松华
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期1924-1931,I0022,共9页
具有多重质子注入(multiple proton injection,MPI)缓冲层结构的FS-IGBT,相比传统磷注入缓冲层结构的同类型器件,其动态坚固性发生了改变。通过对MPI缓冲层结构的FS-IGBT的短路特性研究发现,MPI缓冲层的峰数越多,抗短路热失效能力越强,...
具有多重质子注入(multiple proton injection,MPI)缓冲层结构的FS-IGBT,相比传统磷注入缓冲层结构的同类型器件,其动态坚固性发生了改变。通过对MPI缓冲层结构的FS-IGBT的短路特性研究发现,MPI缓冲层的峰数越多,抗短路热失效能力越强,但是峰数太多,可能会引起IGBT在短路时的栅极电压振荡,造成器件失效。这与IGBT在短路大电流下的Kirk效应有关。Kirk效应造成短路时IGBT栅电极下电场降低,电子运动速率减小,进而栅电极下累积的电子造成栅极输入电容的改变,引起栅电压振荡。此外,实验发现,MPI缓冲层峰的氢相关施主(hydrogen-related donors,HDs)浓度不仅与注入剂量和激活温度有关,还与注入次数有关,具体表现为注入次数多,辐射损伤多,HDs浓度越高。文中研究不同MPI缓冲层结构的IGBT关断坚固性。
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关键词
多重质子注入
缓冲层
短路坚固性
振荡
Kirk效应
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职称材料
题名
质子注入缓冲层结构的高压FS-IGBT动态坚固性研究
1
作者
魏晓光
聂瑞芬
金锐
王耀华
李立
田宝华
王松华
机构
北京智慧能源研究院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期1924-1931,I0022,共9页
基金
国家电网有限公司科技项目(5500-202158491A-0-5-ZN)。
文摘
具有多重质子注入(multiple proton injection,MPI)缓冲层结构的FS-IGBT,相比传统磷注入缓冲层结构的同类型器件,其动态坚固性发生了改变。通过对MPI缓冲层结构的FS-IGBT的短路特性研究发现,MPI缓冲层的峰数越多,抗短路热失效能力越强,但是峰数太多,可能会引起IGBT在短路时的栅极电压振荡,造成器件失效。这与IGBT在短路大电流下的Kirk效应有关。Kirk效应造成短路时IGBT栅电极下电场降低,电子运动速率减小,进而栅电极下累积的电子造成栅极输入电容的改变,引起栅电压振荡。此外,实验发现,MPI缓冲层峰的氢相关施主(hydrogen-related donors,HDs)浓度不仅与注入剂量和激活温度有关,还与注入次数有关,具体表现为注入次数多,辐射损伤多,HDs浓度越高。文中研究不同MPI缓冲层结构的IGBT关断坚固性。
关键词
多重质子注入
缓冲层
短路坚固性
振荡
Kirk效应
Keywords
multiple proton injection
buffer layer
short-circuit robustness
oscillation
Kirk effect
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
质子注入缓冲层结构的高压FS-IGBT动态坚固性研究
魏晓光
聂瑞芬
金锐
王耀华
李立
田宝华
王松华
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
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