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IGBT

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yyy992812
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LV8
副总工程师
  • 2020-8-10 21:57:39
10问答币
如图所示,N+缓冲层为什么能阻挡耗尽层的扩展呢?
N+缓冲层的存在,为什么会使得IGBT失去反向阻断能力呢?
求大神们告知
IGBT.png

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PT结构具有一个额外的缓冲层,该缓冲层执行两个主要功能:(i)避免由于穿通作用而导致的故障,因为施加的高电压下的耗尽区扩展受该层限制,(ii)降低了尾电流 由于空穴是由P +集电极注入的,在该层中部分地重新结合,从而缩短了IGBT的下降时间,并缩短了IGBT的下降时间。 N+缓冲层为什么能阻挡耗尽层的扩展呢 在同等条件下,提高参杂浓度,会降低耗尽层。 N+缓冲层的存在,为什么会使得IGBT失去反向阻断能力呢? IGBT的反向阻 ...
xkw1cn
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版主
  • 2020-8-10 22:58:03
 
重扩散;意味着载流子多,材料电阻率低;耐压能力低。
但它却能很好吸收对面扩散过来的反极性导电子,增加对面低扩散的反极性材料抗击穿和耐压能力。
于是乎;就得到了你的答案。
yyy992812
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LV8
副总工程师
  • 2020-8-11 21:06:39
 
N+的多子为电子,你说吸收扩散来的反极性“导电子“”应该是P阱空穴吧
xkw1cn
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版主
  • 2020-8-10 22:59:30
 
所以;高耐压元件的PN结,至少有一面材料是低扩散的,以达到耐压里,另一面;多是重参杂,以得到低阻抗压降。
yyy992812
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LV8
副总工程师
  • 2020-8-11 21:15:21
 
那N+和N-之间在没有通电的时候,为什么不会相互流动以达到平衡呢?
xkw1cn
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版主
  • 2020-8-11 21:56:05
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你看看空缺、电子对是咋形成的。你以为可以随意移动?没有亿万年,能均匀扩散?
yyy992812
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LV8
副总工程师
  • 2020-8-12 21:30:59
  • 倒数8
 
正向阻断,会使得耗尽层N-变薄,然后N+的作用是阻止N-变薄吗?

xkw1cn
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版主
  • 2020-8-13 22:57:51
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变厚
haohaobaxia
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LV6
高级工程师
  • 2020-8-11 20:47:48
 
PT结构具有一个额外的缓冲层,该缓冲层执行两个主要功能:(i)避免由于穿通作用而导致的故障,因为施加的高电压下的耗尽区扩展受该层限制,(ii)降低了尾电流 由于空穴是由P +集电极注入的,在该层中部分地重新结合,从而缩短了IGBT的下降时间,并缩短了IGBT的下降时间。

N+缓冲层为什么能阻挡耗尽层的扩展呢
在同等条件下,提高参杂浓度,会降低耗尽层。

N+缓冲层的存在,为什么会使得IGBT失去反向阻断能力呢?
IGBT的反向阻断能力本身就很差。因为C极的PN节正偏,可以等效为二极管。


yyy992812
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LV8
副总工程师
  • 2020-8-11 21:12:32
 

在同等条件下,提高参杂浓度,会降低耗尽层——那耗尽层降低了,是否耐压也降低了呢?

因为C极的PN节正偏,可以等效为二极管——意思是IGBT反偏时,相当于EC之间有个二极管可直接导通,类似于MOSFET?
haohaobaxia
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LV6
高级工程师
  • 2020-8-11 21:51:44
 
那耗尽层降低了,是否耐压也降低了呢
这不是一个连锁反应。我说的是同等条件下改变参杂浓度,即耐压是不变的。不过相对于NPT , PT的耐压低。PT一般做到600V就算很高了,NPT能做到1200V.



意思是IGBT反偏时,相当于EC之间有个二极管可直接导通,类似于MOSFET?
这个反向特性要比二极管差很多,因此IGBT都会反并联一个二极管。之前说错了,这个pn节不是正偏,是被击穿,类似于二极管被击穿。特性曲线如图。


yyy992812
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LV8
副总工程师
  • 2020-8-12 21:25:48
  • 倒数9
 
还是没太明白。在门极不施加驱动信号时,在IGBT的CE之间增加正电压,那么理论上耗尽层N- 会变薄对吧?
而耐压的主要是耗尽层N-厚薄和掺杂浓度决定,那加了N+之后,意思是在即使在CE间加正电压,有N+的存在也会阻止耗尽层N-变薄对吗?

haohaobaxia
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高级工程师
  • 2020-8-13 17:13:26
  • 倒数7
 
在IGBT的CE之间增加正电压,那么理论上耗尽层N- 会变薄对吧
不对。 这里有概念混淆。n-层并不是耗尽层。耗尽层是pn节之间产生的,也叫空间电荷区。当ce加正电压,c极pn节反偏,空间电荷区(耗尽层)变厚。
当n+层存在时,高参杂使得同电压下空间电荷区较薄,从而可以让n-层变薄。
耐压的主要是N-厚薄和掺杂浓度决定,这两个条件要根据需要和价格去平衡。耐压越高,参杂的成本也越高。所以高压(1200V以上)的IGBT以NPT类型为主流。


yyy992812
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LV8
副总工程师
  • 2020-8-14 10:22:36
  • 倒数5
 
是我搞错了,N-是漂移区。无驱动信号,在CE加正电压耗尽层是变厚,N+的缓冲层是作用是阻止耗尽层穿通N-漂移层吧



yyy992812
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LV8
副总工程师
  • 2020-8-16 21:55:40
  • 倒数4
 
同为MOS的结构图,这两种画法让我有点晕,请问图1的耗尽层是哪个啊?
图1的N-对应图2哪个部分啊

图1

图1

图2

图2
haohaobaxia
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LV6
高级工程师
  • 2020-8-17 14:12:07
  • 倒数3
 
图一中的耗尽层在n- 和p之间。耗尽层只存于pn节处,且pn节不处于正偏。
图二中的mosfet已经有门电压,并且形成了n通道。此时n-层一部分是通道,一部分形成耗尽层。

yyy992812
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LV8
副总工程师
  • 2020-8-19 20:20:32
  • 倒数2
 
图2的N-在哪个区域呢?图中没标
yyy992812
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LV8
副总工程师
最新回复
  • 2020-9-14 21:00:13
  • 倒数1
 
请教个问题,IGBT的闩锁效应该如何测试呢,如果外围电路不带过流保护功能,是不是将电流持续增大就一定会触发闩锁效应呢?
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