浮空p柱结构的超结IGBT器件的设计

针对传统结构超结IGBT器件在大电流应用时的电导调制效应较弱,削弱了 IGBT器件低饱和导通压降优点的问题,设计了 p柱浮空的超结IGBT器件(FP-SJ-IGBT).采用深槽刻蚀和回填工艺制备了 p柱和p体区分离的超结IGBT器件.测试结果表明,该器件击穿电压高于660 V,在导通电流20 A时,其饱和导通压降为1.7 V,相比于传统超结IGBT器件更低,关断能量为0.23 mJ,远低于传统超结IGBT器件的3.3 mJ,较低的导通压降和关断能量使得FP-SJ-IGBT器件的电流密度可达449 A/cm2.此外,在400 V直流母线电压下,FP-SJ-IGBT器件具有不低于10 μs的短路时间.