高サージ耐量絶縁ゲート形バイポーラトランジスタ

戸倉 規仁  岡部 直人  原 邦彦  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J78-C2   No.7   pp.422-430
発行日: 1995/07/25
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Print ISSN: 0915-1907
論文種別: 論文
専門分野: 半導体材料・デバイス
キーワード: 
IGBT,  サージ,  ブレークダウン,  パンチスルー,  アバランシ,  シミュレーション,  

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あらまし: 
IGBTにおいて,ドレーン・ソース間ブレークダウン条件下のデバイス動作とデバイス構造パラメータの関係をシミュレーションにより調べた.その結果,n-ドレーン層の不純物密度と厚さにより我々が提案するアバランシ抑制形パンチスルー(n-ドレーン層の空乏層がp+ドレーン基板に達し,p+ドレーン基板からn-ドレーン層に正孔が注入されてブレークダウンに至る機構)または非パンチスルー(pボディ層とn-ドレーン層の接合付近でアバランシが発生し,ブレークダウンに至る機構)のどちらか一方のブレークダウンモードに規定できる.アバランシ抑制形パンチスルーIGBTは非パンチスルーIGBTに比べてブレークダウンエネルギーがデバイス内部に広く分散し,しかもデバイス表面付近で発生するホットキャリヤの密度が低く,原理的に破壊耐量が高い.アバランシ抑制形パンチスルーIGBTのほうがドレーン電流や温度の変化に対してブレークダウン電圧の安定度が良いことを明らかにした.実験により,アバランシ抑制形パンチスルーIGBTはサージエネルギー耐量が高いことを確認した.