1、絕緣柵雙極晶體管(InsulateGateBipolarTransistor，IGBT)是一種由MOSFET和雙極功率晶體管結合而成的達林頓結構。它既具有MOSFET的輸入阻抗高、控制功率小、驅動電路簡單、開關速度高的優(yōu)點，又具有雙極功率晶體管的電流密度大、飽和壓降低、電流處理能力強的優(yōu)點，因而被認為是一種可用于需要高壓、大電流和高速應用領域的理想功率器件。要滿足高壓大電流的發(fā)展趨勢，IGBT器件需要進行模塊化。目前，模塊電熱性能是IG

2、BT進一步發(fā)展需要考慮的主要因素，也是目前IGBT模塊生產(chǎn)中急待解決的問題。因此，本文對IGBT器件的電熱學特性進行了研究。 首先，本文對IGBT器件的結構和工作原理進行了簡要的介紹，并給出了該器件工作時閉鎖效應的解決方案。在此方案的基礎上，提出了一個建立IGBT器件工藝模型的設計方案。在設定的電學參數(shù)條件下，來選擇合適的摻雜濃度及厚度。利用模擬軟件Tsuprem4和Medici對其閾值電壓、擊穿電壓、開啟時間和關斷時間進行模擬

3、，結果與設定的相關參數(shù)吻合得很好。 其次，通過解熱傳導方程，建立了IGBT器件在熱穩(wěn)定狀態(tài)下的二維溫度分布模型。通過此模型，得出了IGBT熱阻的計算公式。結合此公式，通過對IGBT器件功率損耗的公式推導，得到此器件的結溫公式。在無法測得結溫的情況下，給出了一個通過工藝參數(shù)確定結溫的方法。 最后，在熱穩(wěn)定狀態(tài)下二維溫度分布模型的基礎上，結合IGBT電學模型，分析了IGBT在熱穩(wěn)定條件下的的臨界條件，以及熱穩(wěn)定因子與溫度、熱