| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| 缩略词表 | 第11-16页 |
| 1 绪论 | 第16-36页 |
| 1.1 课题背景及意义 | 第16-21页 |
| 1.2 绝缘栅双极晶体管(IGBT)简介 | 第21-26页 |
| 1.2.1 IGBT的结构与工作原理简介 | 第21-23页 |
| 1.2.2 IGBT器件的工作模式 | 第23页 |
| 1.2.3 NPT-IGBT与PT-IGBT | 第23-26页 |
| 1.3 国内外IGBT发展状况 | 第26-32页 |
| 1.4 功率器件的可靠性问题 | 第32-34页 |
| 1.5 本论文的主要工作及组织结构 | 第34-36页 |
| 1.5.1 论文的主要工作 | 第34-35页 |
| 1.5.2 论文的组织结构 | 第35-36页 |
| 2 高压NPT-IGBT器件的设计 | 第36-64页 |
| 2.1 高压IGBT器件的设计方法 | 第36-38页 |
| 2.2 高压NPT-IGBT器件的元胞设计 | 第38-44页 |
| 2.2.1 NPT-IGBT元胞纵向结构的设计 | 第38-42页 |
| 2.2.1.1 N-漂移区的掺杂浓度及厚度的设计 | 第38-40页 |
| 2.2.1.2 表面MOS结构的纵向设计 | 第40-42页 |
| 2.2.2 NPT-IGBT元胞横向结构的设计 | 第42-44页 |
| 2.3 高压NPT-IGBT器件终端结构的设计 | 第44-55页 |
| 2.3.1 场限环和场板技术 | 第44-47页 |
| 2.3.2 场限环和多晶硅场板复合的终端结构设计 | 第47-55页 |
| 2.3.2.1 场限环的设计 | 第47-50页 |
| 2.3.2.2 场板的设计 | 第50-55页 |
| 2.4 高压NPT-IGBT器件的工艺流程设计 | 第55-60页 |
| 2.4.1 背面集电极工艺的开发 | 第56-58页 |
| 2.4.2 NPT-IGBT整体工艺流程的设计 | 第58-60页 |
| 2.5 高压NPT-IGBT器件的版图设计 | 第60-62页 |
| 2.6 本章小结 | 第62-64页 |
| 3 高压IGBT器件新结构的研究 | 第64-96页 |
| 3.1 具有双面扩散残留层的高压IGBT结构的提出 | 第64-73页 |
| 3.1.1 国内高压IGBT生产面临的问题 | 第64-67页 |
| 3.1.2 具有双面扩散残留层的高压IGBT结构及生产工艺简介 | 第67-69页 |
| 3.1.3 N+扩散残留层对击穿电压与集电极电流的影响 | 第69-72页 |
| 3.1.4 N+扩散残留层与JFET注入的对比 | 第72-73页 |
| 3.2 带有残留层的高压沟槽栅型IGBT(DR-IGBT) | 第73-84页 |
| 3.2.1 正面载流子存储技术存在的问题 | 第73-74页 |
| 3.2.2 DR-IGBT器件结构与生产工艺 | 第74-76页 |
| 3.2.3 与LPT CSTBT和NPT-IGBT的比较 | 第76-82页 |
| 3.2.4 N+扩散层结深及残留层厚度对DR-IGBT的影响 | 第82-84页 |
| 3.3 带有P-缓冲层的NPN管辅助快速开关IGBT(NFS-IGBT) | 第84-94页 |
| 3.3.1 快速开关IGBT的研究 | 第84-85页 |
| 3.3.2 NFS-IGBT器件结构及分析 | 第85-86页 |
| 3.3.3 NFS-IGBT器件性能的分析 | 第86-91页 |
| 3.3.4 P-缓冲层掺杂浓度及厚度对导通压降及关断时间的影响 | 第91-93页 |
| 3.3.5 导通压降与关断时间的折衷 | 第93-94页 |
| 3.4 本章小结 | 第94-96页 |
| 4 高压NPT-IGBT的流片、封装与测试 | 第96-108页 |
| 4.1 高压NPT-IGBT的流片 | 第96-98页 |
| 4.2 高压NPT-IGBT的封装 | 第98-99页 |
| 4.3 高压NPT-IGBT的测试 | 第99-107页 |
| 4.3.1 NPT-IGBT静态参数测试 | 第99-104页 |
| 4.3.2 NPT-IGBT动态参数测试 | 第104-107页 |
| 4.4 本章小结 | 第107-108页 |
| 5 功率器件的可靠性研究 | 第108-128页 |
| 5.1 NLDMOS的可靠性问题 | 第108-109页 |
| 5.2 SG-NLDMOS的器件描述 | 第109-110页 |
| 5.3 SG-NLDMOS的热载流子效应研究 | 第110-121页 |
| 5.3.1 直流电压应力实验 | 第110-112页 |
| 5.3.2 利用TCAD仿真分析退化机制 | 第112-114页 |
| 5.3.3 电荷泵测试 | 第114-118页 |
| 5.3.4 SG-NLDMOS的热载流子退化机制 | 第118-119页 |
| 5.3.5 Ndd注入剂量的影响 | 第119-121页 |
| 5.3.6 改善NLDMOS热载流子效应的方法 | 第121页 |
| 5.4 SG-NLDMOS在关态雪崩击穿下的退化研究 | 第121-127页 |
| 5.4.1 器件在关态雪崩击穿下的退化研究方法 | 第121-122页 |
| 5.4.2 电流脉冲应力实验及TCAD仿真 | 第122-124页 |
| 5.4.3 电荷泵测试 | 第124-125页 |
| 5.4.4 SG-NLDMOS在关态雪崩击穿下的退化机制 | 第125-126页 |
| 5.4.5 Ndd注入剂量的影响 | 第126-127页 |
| 5.5 本章小结 | 第127-128页 |
| 6 总结与展望 | 第128-132页 |
| 6.1 研究成果总结 | 第128-130页 |
| 6.2 对未来工作的展望 | 第130-132页 |
| 参考文献 | 第132-144页 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 | 第144-145页 |
| 作者简历 | 第144页 |
| 发表和录用的文章 | 第144-145页 |
| 授权和受理的专利 | 第145页 |
