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研究生:薛億在
研究生(外文):Yi-Tsai Hsueh
論文名稱:智慧型IGBT設計之研究
論文名稱(外文):A Study of Smart IGBTs Desgin
指導教授:陳勝利陳勝利引用關係陳勛祥陳勛祥引用關係
指導教授(外文):Shen-Li ChenHsun-Hsiang Chen
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:電機工程學系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:56
中文關鍵詞:絕緣閘極雙極性電晶體ESDLatch-Up
外文關鍵詞:Insulation-Gate Bipolar TransistorESDLatchup
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絕緣閘極雙極性電晶體,乃是因應功率元件在高頻應用上所開發出來的元件。它利用整合高功率雙極性電晶體 (Power Bipolar Transistor)以及高功率金氧半電晶體 (Power MOSFET)結構的方法,克服兩個功率元件在應用上的缺點,達到了中高功率、頻率上的有效應用。
在本論文中,我們利用半導體製程及元件模擬軟體輔助(TMA軟體:Tsuprem4,Medici)來設計一個可以達到200V,20A應用的IGBT元件,最後並且加上ESD以及Latch-Up的防護結構。

Insulation-Gate Bipolar Transistor(IGBT),which is developed for power devices use on medium-power and medium-frequency. It integrates the structures of Power Bipolar Transistor and Power MOSFET, and then it has better performance in many applications.
In this thesis, a smart IGBT device was developed by using semiconductor process and device characteristic simulation tools. Eventually, this device will be with 200V breakdown voltage and 20A on-state current characteristics. Finally, the ESD and Latchup protection structures will be accomplished in this study.

第一章 序論
1.1 簡介與研究動機...........................1
1.2 論文架構.................................2
第二章 IGBT的基本特性
2.1 序言.....................................3
2.2 基本操作模式.............................4
2.2.1順向偏壓.............................4
2.2.2逆向偏壓.............................6
2.2.3正常操作.............................6
2.3 切換狀態.................................8
2.4 寄生閘流體的栓鎖效應....................10
2.5 安全操作區..............................12
第三章 各種類IGBT介紹
3.1 序言....................................13
3.2 傳統型 IGBT.............................13
3.3 壕溝式閘極(Trench Gate)IGBT...........15
3.4 橫向(Lateral)IGBT.....................17
3.5 橫向壕溝式閘極
(Lateral Trench Gate)IGBT.................18
3.6 橫向壕溝式電極
(Lateral Trench Electrode)IGBT............20
第四章 元件設計及量測結果
4.1 序言....................................22
4.2 IGBT-TSUPREM4模擬及製程.................23
4.3 Medici特性模擬..........................31
4.4 保護電路設計............................34
4.4.1ESD保護電路設計........................34
4.4.2終止保護環(Ring)設計.................36
4.5Layout...................................38
4.6 量測結果................................40
第五章 結論................................43
附錄一 ....................................44
附錄二 ....................................50
Reference ..................................54

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1. [18]何繼勛,”高壓元件Termination之模擬與設計”,電力電子技術,pp 59-67,2000.2。
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