静电感应晶闸管（SITH）转折机制的数值模拟分析

摘要

静电感应晶闸管(SITH)是一种大功率开关器件。与其他种类的功率开关器件相比，具有开关速度快，易于实现栅控关断等优点。但在实际应用中发现它在关断过程中栅电流过大，导致器件严重发热烧毁。因此，如何在得到足够高的阻断电压(或阻断增益)的同时能有效减小关断损耗，成为目前急待研究的一个重要理论问题。 本论文针对SITH的转折特性开展专门研究。研究中采用了数值模拟的方法，从器件内部的电势、电场以及载流子浓度的变化角度，阐述了阻断态电流增长的规律、转折发生的原因、以及导通态压降和电流的变化特点。所得与实验观察结果的规律完全一致。 研究结果表明，SITH的转折特性源于势垒的持续降低和阳极p-n结偏压的持续升高，形成漂移区的大注入，以至于栅区附近的空间电荷区中的空穴浓度远高于电离施主浓度，使得空间电荷区收缩，空间电荷区不再能承受高压，最终发生转折。论文总结得到的SITH模型—即“SIT控制的二极管”模型—对分析该器件的工作机制显示了良好的作用。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权的声明

第一章前言

第二章SITH器件物理

第三章器件模拟的数值方法

第四章SITH的负阻转折特性分析

参考文献

附录

致谢