培训对象: 功率器件设计工程师、功率模块开发人员、电力电子应用工程师、半导体工艺工程师。
培训目标:
理解功率MOSFET和IGBT的工作原理和结构特点。
掌握功率器件的关键参数(击穿电压、导通电阻、开关速度)的设计优化方法。
能够进行功率器件的TCAD仿真分析。
具备功率器件版图设计和工艺集成能力。
培训内容介绍:
二、功率MOSFET结构: 分析VDMOS、LDMOS、沟槽栅MOSFET的结构特点,对比其导通电阻和击穿电压的折中关系。
三、击穿电压设计: 设计漂移区的掺杂浓度和厚度,使用场限环、场板等技术提高击穿电压,优化终端结构。
四、导通电阻优化: 分析导通电阻的组成(沟道电阻、漂移区电阻、衬底电阻),优化栅氧化层厚度和沟道长度。
五、开关特性设计: 优化栅电荷(Qg)、栅电阻(Rg)、米勒电容(Cgd),提高开关速度,降低开关损耗。
六、IGBT结构原理: 分析IGBT的MOS输入和双极输出的混合结构,理解电导调制效应降低导通压降。
七、IGBT关键参数优化: 优化N-buffer、FS层、沟槽栅设计,平衡导通压降(VCEsat)和关断损耗(Eoff)。
八、安全工作区(SOA): 分析功率器件的正向偏置SOA(FBSOA)和反向偏置SOA(RBSOA),设计保护措施。
九、温度特性分析: 分析温度对击穿电压、导通电阻、阈值电压的影响,优化热稳定性。
十、TCAD仿真(Silvaco/Sentaurus): 使用TCAD工具进行工艺和器件仿真,提取器件参数,优化结构。
十一、版图设计: 设计功率器件的元胞结构(条形、六边形、圆形),优化元胞间距和源极接触。
十二、实战项目:600V沟槽栅IGBT设计: 完成从结构设计、TCAD仿真到参数优化的完整流程。