Efectos de los filamentos de corriente en la robustez de avalancha de IGBT: un estudio de simulación
Autores: Zhang, Jingping; Luo, Houcai; Wu, Huan; Zheng, Bofeng; Chen, Xianping; Zhang, Guoqi; French, Paddy; Wang, Shaogang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Efectos de los filamentos de corriente en la robustez de avalancha de IGBT: un estudio de simulación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Aumento
Voltaje
Corriente
Transistor bipolar de puerta aislada
Efecto avalancha
área de operación segura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 43
Citaciones: Sin citaciones
Con el aumento en el nivel de voltaje y capacidad de corriente del transistor bipolar de puerta aislada (IGBT), el efecto avalancha se ha convertido en un factor importante que limita el área de operación segura (SOA) del dispositivo. La inyección de huecos en la unión p/n en la parte posterior del IGBT después de la avalancha es la característica principal que distingue el efecto avalancha de otros dispositivos. En este documento, se investigan las características de ruptura por avalancha del IGBT y la naturaleza del filamento de corriente utilizando análisis teórico y simulación numérica, y se revela el mecanismo físico subyacente que controla la naturaleza de los filamentos de corriente. Los resultados muestran que la inyección de huecos en la parte posterior del IGBT conduce a una rama adicional de resistencia diferencial negativa (NDR) en la curva de ruptura por avalancha. La ganancia de corriente común-base del dispositivo, alfa, es un factor crucial para determinar el filamento de corriente. A medida que alfa aumenta, el filamento de corriente inducido por avalancha se vuelve más fuerte y más lento, lo que resulta en una menor robustez de avalancha del dispositivo.
Descripción
Con el aumento en el nivel de voltaje y capacidad de corriente del transistor bipolar de puerta aislada (IGBT), el efecto avalancha se ha convertido en un factor importante que limita el área de operación segura (SOA) del dispositivo. La inyección de huecos en la unión p/n en la parte posterior del IGBT después de la avalancha es la característica principal que distingue el efecto avalancha de otros dispositivos. En este documento, se investigan las características de ruptura por avalancha del IGBT y la naturaleza del filamento de corriente utilizando análisis teórico y simulación numérica, y se revela el mecanismo físico subyacente que controla la naturaleza de los filamentos de corriente. Los resultados muestran que la inyección de huecos en la parte posterior del IGBT conduce a una rama adicional de resistencia diferencial negativa (NDR) en la curva de ruptura por avalancha. La ganancia de corriente común-base del dispositivo, alfa, es un factor crucial para determinar el filamento de corriente. A medida que alfa aumenta, el filamento de corriente inducido por avalancha se vuelve más fuerte y más lento, lo que resulta en una menor robustez de avalancha del dispositivo.