新型n区控段阳极快速LIGBT

"具有n区域可控分段阳极的快速LIGBT" 这篇研究论文提出了一种新型的n区域可控分段阳极结构的快速LIGBT（Large-Signal Injection Gate Bipolar Transistor，大型注入门双极晶体管），该结构在硅片上基底氧化物绝缘体（SOI，Silicon-on-Insulator）材料上实现。LIGBT是一种高性能的功率半导体器件，广泛应用于电力转换和驱动系统。 传统的LIGBT在导通状态下存在较高的压降，而在关断过程中，电子提取路径可能不够有效，导致开关速度较慢。n区域可控分段阳极的概念旨在解决这些问题。这种新结构通过优化阳极的分段设计，能够在导通时降低导通状态下的电压降，同时在关断期间提供两条有效的电子提取路径，从而显著缩短关断时间。 根据仿真结果，与传统LIGBT相比，这种新型LIGBT的关断时间缩短了94.8%，比之前提出的最先进的NCA-LIGBT（Non-Collinear Anode LIGBT）也要快47.8%。在驱动应用中，由于其更低的总功率损耗，该器件表现出更优的性能。此外，这种新型LIGBT可以使用常规的SOI高压集成电路工艺进行制造，并且具有较大的制备参数宽容度，这意味着它在实际生产中具有较高的可行性。 这种LIGBT的改进不仅提高了开关速度，减少了功率损失，还有助于缩小设备尺寸，降低系统成本，因此在低电压、大电流的应用领域具有广阔的应用前景，例如电动汽车、工业电源和能源管理系统等。研究人员来自中国重庆半导体芯片公司和重庆大学国家重点实验室，他们的工作展示了在功率半导体技术领域的创新潜力，为未来LIGBT的设计提供了新的思路。