1、碳化硅（SiC）是一種具有寬的禁帶、高擊穿電壓、高熱導率、高電子飽和速率以及高抗輻照的半導體材料，近年來由于它的優(yōu)良特性而受到越來越多的關注。SiC功率器件因為很大程度的降低了電子設備的功耗而被稱為“綠色能源”器件，推動了“新能源革命”的發(fā)展。其在高性能雷達、現(xiàn)代軍事電子通訊系統(tǒng)、宇航系統(tǒng)、電磁武器推進系統(tǒng)以及電力電子設備、太陽能發(fā)電、高鐵牽引設備、混合動力等國防和民用領域有著巨大的應用前景。SiC絕緣柵雙極晶體管（IGBT）是一種MO

2、S電壓控制和雙極晶體管相結合的復合器件，具有MOSFET的高輸入阻抗、控制功率小、易于驅動等優(yōu)點，也具有雙極晶體管的大電流密度、低飽和壓降的特點。基于這些優(yōu)點將SiC IGBT器件主要應用于軌道交通、光伏和風能綠色能源、智能電網(wǎng)、移動通信等領域。
　　本文使用Sentaurus TCAD模擬仿真軟件主要對SiC溝槽IGBT漂移區(qū)的電子分布、正向導通壓降和關斷損耗以及兩者的折中關系進行了研究分析，取得的成果如下：
　　1、對4

3、H-SiC溝槽IGBT器件基本特性進行仿真研究。仿真結果表明溝槽IGBT相比平面IGBT正向導通壓降小了一倍，這是由于在溝槽IGBT中消除了JFET電阻以及漂移區(qū)中高的電子積累區(qū)導致了較強的電導調(diào)制效應。但同時溝槽IGBT的關斷時間相比平面IGBT增大了約10％。
　　2、研究了4H-SiC溝槽IGBT發(fā)射極寬度和溝槽深度對該器件正向導通壓降和關斷損耗的影響。研究發(fā)現(xiàn)，無論發(fā)射極寬度還是溝槽深度的變化對漂移區(qū)中電子分布、正向導通壓

4、降和關斷損耗以及兩者的折中關系都有影響。發(fā)射極寬度的變化對正向導通壓降的影響更大，而溝槽深度的變化對關斷損耗的影響較大。在發(fā)射極寬度和溝槽深度比值相同的條件下，當發(fā)射極寬度越窄，溝槽越深得到的正向導通壓降和關斷損耗的折中更好。在發(fā)射極寬度和溝槽深度比值不相同的條件下，當發(fā)射極寬度越寬，溝槽越淺得到的正向導通壓降和關斷損耗的折中更好?？傊煌慕Y構參數(shù)都會使溝槽IGBT漂移區(qū)中的載流子濃度發(fā)生變化，從而影響正向導通壓降和關斷損耗及兩者的

5、折中關系的變化。漂移區(qū)中載流子濃度的變化對正向導通壓降的影響較大，這不失為以后研究正向導通壓降和關斷損耗折中關系提供了方向。
　　3、提出一種結合溝槽和平面的新結構4H-SiC平面溝槽IGBT，并在基本結構參數(shù)相同時對溝槽IGBT、平面溝槽IGBT和平面IGBT的漂移區(qū)中的電子濃度、正向導通壓降和關斷損耗以及兩者的折中關系進行研究。結果表明，三種結構在具有相同摻雜的情況下，平面溝槽IGBT的正向導通壓降和關斷損耗都處于兩者之間。相