一种减小米勒电容的新型RC-IGBT结构

    公开(公告)号:CN113990927A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111251255.1

    申请日:2021-10-26

    发明人: 伍伟 李岩松 陈勇

    摘要: 本发明提供了一种减小米勒电容的新型RC‑IGBT结构,该结构在常规RC‑IGBT结构的基础上,在沟槽栅下方对应的P型集电区与集电极金属之间增添SiO2氧化层,来增大栅极与集电极间的距离。除此之外,改变RC‑IGBT中IGBT区域的栅极分布,包括沟槽栅与Dummy栅的比例以及栅极之间的间距。通过增大沟槽栅的比率,使沟槽栅底部电势快速提升,当沟槽栅底部电势高于栅极与发射极间电压VGE时,耗尽区将向栅极下方扩展,进一步增大栅极与集电极间的间距,从而减小CGC。CGC的减小使得RC‑IGBT在IGBT工作模式下开启、关断过程中的VCE电压拖尾现象减弱,从而减小RC‑IGBT的开启关断损耗。

    一种降低集成二极管反向恢复损耗的RC-IGBT结构

    公开(公告)号:CN113990926A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111246272.6

    申请日:2021-10-26

    发明人: 伍伟 李岩松 陈勇

    摘要: 本发明公开了一种降低集成二极管反向恢复损耗的RC‑IGBT结构,该结构在常规RC‑IGBT结构的基础上,刻蚀RC‑IGBT的集成二极管区域的IGBT栅极与集成二极管阳极之间的部分SiO2氧化层,并利用阻挡层金属将IGBT器件的P型基区与P+发射区短接,同时缩短二极管区域内P+发射区长度,从而降低了集成二极管阳极有效载流子浓度,减小集成二极管阳极载流子注入效率,减少N漂移区在二极管导通中所存储的载流子数量,最终达到降低集成二极管反向恢复电流峰值以及反向恢复损耗的目的。

    一种IGBT集电极和发射极间电压不停机测量系统及方法

    公开(公告)号:CN112213609B

    公开(公告)日:2021-06-22

    申请号:CN202011308382.6

    申请日:2020-11-20

    发明人: 伍伟 李岩松 陈勇

    IPC分类号: G01R31/26

    摘要: 本发明公开了一种IGBT集电极和发射极间电压不停机测量系统及方法,系统包括外加电流源ID、二极管D1、二极管D2、第一减法器、第二减法器、第三减法器、差分模块和加法器。本发明基于二极管的个体差异对于测量结果的直接影响,通过完善的电路结构计算出二极管的压降偏差,并将此偏差补偿到最终的测试结果中作为最终的测量值输出。本发明提高了测量的精度,使得Vce,on的测量值更加准确,有利于预测目标IGBT的寿命,评估目标IGBT的可靠性。

    一种估算IGBT开关转换时间的方法

    公开(公告)号:CN112491250A

    公开(公告)日:2021-03-12

    申请号:CN202011351234.2

    申请日:2020-11-26

    IPC分类号: H02M1/08

    摘要: 本发明公开了一种估算IGBT开关转换时间的方法,其包括以下步骤:S1、连续采样IGBT集电极和发射极之间的电压,并检测开关转换;S2、统计开关转换过程中采集的样本数量;S3、统计开关转换的次数;S4、估算IGBT的开关转换时间。本发明利用常规电压测量方法和较低的采样率来估算开关转换时间,这种方法降低了采样对硬件和软件的要求,方法简单,实用性强,提高了对于功率器件开关转换时间分析的准确性。

    一种减小米勒电容的新型RC-IGBT结构

    公开(公告)号:CN113990927B

    公开(公告)日:2023-11-28

    申请号:CN202111251255.1

    申请日:2021-10-26

    发明人: 伍伟 李岩松 陈勇

    摘要: 本发明提供了一种减小米勒电容的新型RC‑IGBT结构,该结构在常规RC‑IGBT结构的基础上,在沟槽栅下方对应的P型集电区与集电极金属之间增添SiO2氧化层,来增大栅极与集电极间的距离。除此之外,改变RC‑IGBT中IGBT区域的栅极分布,包括沟槽栅与Dummy栅的比例以及栅极之间的间距。通过增大沟槽栅的比率,使沟槽栅底部电势快速提升,当沟槽栅底部电势高于栅极与发射极间电压VGE时,耗尽区将向栅极下方扩展,进一步增大栅极与集电极间的间距,从而减小CGC。CGC的减小使得RC‑IGBT在IGBT工作模式下开启、关断过程中的VCE电压拖尾现象减弱,从而减小RC‑IGBT的开启关断损耗。

    一种增加背面栅降低关断损耗的超高压IGBT结构

    公开(公告)号:CN114203810A

    公开(公告)日:2022-03-18

    申请号:CN202111513860.1

    申请日:2021-12-10

    发明人: 伍伟 李岩松 陈勇

    IPC分类号: H01L29/423 H01L29/739

    摘要: 本发明公开了一种增加背面栅降低关断损耗的超高压IGBT结构,该结构在常规超高压IGBT结构的基础上,在背面增添栅极。在IGBT正向导通时,正面栅接高电压而背面栅不工作,器件工作在双极导电模式下,保持IGBT低导通压降的优点。当器件关断时,正面栅接低电压而背面栅接高电压开启,背面栅开启所形成的电子通路会抑制P型发射区的空穴注入,并为N型基区中载流子的抽取提供通路。达到抑制关断过程中的电流拖尾现象的效果,从而有效降低器件在关断过程中产生的损耗,为器件在超高压环境下工作提供可能。

    一种基于噪声反射的IGBT健康状态监测方法

    公开(公告)号:CN112485631A

    公开(公告)日:2021-03-12

    申请号:CN202011461806.2

    申请日:2020-12-09

    IPC分类号: G01R31/26

    摘要: 本发明公开了一种基于噪声反射的IGBT健康状态监测方法,其包括以下步骤:S1、搭建数据采集平台;S2、采集与目标IGBT同规格的IGBT在不同健康状况下的反射信号幅值;S3、根据采集到的数据建立一个目标IGBT健康状况与反射信号幅值关系的数据库;S4、监测目标IGBT的反射信号幅值,在建立的数据库中进行比对,判断IGBT的健康状况。本发明采用时域反射技术对IGBT的健康状态进行监测。提供了一种新型的IGBT健康状态监测方法,相较传统的基于电信号的IGBT健康状态监测方法,具有更安全、噪声更小更精确、成本更低,测试难度低的优点。

    一种基于短路电流的低采样率IGBT结温估算方法

    公开(公告)号:CN112213611A

    公开(公告)日:2021-01-12

    申请号:CN202011312877.6

    申请日:2020-11-20

    发明人: 伍伟 李岩松 陈勇

    IPC分类号: G01R31/26

    摘要: 本发明公开了一种基于短路电流的低采样率IGBT结温估算方法,其包括以下步骤:S1、搭建用于产生短路电流的硬件模块,并提取短路电流信号;S2、采用压缩感知方法处理提取到的短路电流信号,得到压缩数据;S3、采用数字信号处理方法还原压缩数据,获取与短路电流信号相对应的数字信号;S4、获取并根据数字信号中的峰值获取IGBT结温数据,完成基于短路电流的低采样率IGBT结温估算。本发明采用压缩感知技术对器件短路电流进行采样,在保持采样精度基本不变的情况下,显著地降低了采样频率,有效地降低了系统的复杂度和成本,解决了当前基于短路电流的结温估算方法对采样速率要求过高的问题。

    一种IGBT集电极和发射极间电压不停机测量系统及方法

    公开(公告)号:CN111025117A

    公开(公告)日:2020-04-17

    申请号:CN201911381667.X

    申请日:2019-12-27

    发明人: 伍伟 李岩松 陈勇

    IPC分类号: G01R31/26

    摘要: 本发明公开了一种IGBT集电极和发射极间电压不停机测量系统及方法,系统包括外加电流源ID、二极管D1、二极管D2、第一减法器、第二减法器、第三减法器、差分模块和加法器。本发明基于二极管的个体差异对于测量结果的直接影响,通过完善的电路结构计算出二极管的压降偏差,并将此偏差补偿到最终的测试结果中作为最终的测量值输出。本发明提高了测量的精度,使得Vce,on的测量值更加准确,有利于预测目标IGBT的寿命,评估目标IGBT的可靠性。

    一种抑制Snapback现象的新型RC-IGBT结构

    公开(公告)号:CN113990939A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111246135.2

    申请日:2021-10-26

    发明人: 伍伟 李岩松 陈勇

    摘要: 本发提供开了一种抑制Snapback现象的新型RC‑IGBT结构,该结构在常规RC‑IGBT结构的基础上,改变RC‑IGBT背面集电区的材料,使得在体内集成二极管区域,新的N型集电极与N型场截止层之间形成异质结,借助异质结的能带特性,在异质结处将形成电子势阱,阻断RC‑IGBT中二极管区域的N型集电极与场截止层之间存在的电子通路,避免RC‑IGBT在刚开启时工作在单极导电模式下,而是直接进入双极导电模式,从而抑制RC‑IGBT在开启过程中的Snapback现象。