高耐圧領域でのワイドセルピッチLPT(II)-CSTBTTM(III)技術の有効性

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: SPC10158

グループ名: 【D】産業応用部門 半導体電力変換研究会

発行日: 2010/11/30

タイトル(英語): Wide Cell Pitch LPT(II)-CSTBTTM(III) Technology Rating up to 6500 V for low loss

著者名: 中村 勝光(三菱電機株式会社),陳 則(三菱電機株式会社),貞松 康史(三菱電機株式会社),大宅 大介(三菱電機株式会社),寺島 知秀(三菱電機株式会社)

著者名(英語): Nakamura katsumi(Mitsubishi Electric Corporation),Chen Ze(Mitsubishi Electric Corporation),Sadamatsu Koji(Mitsubishi Electric Corporation),Oya Daisuke(Mitsubishi Electric Corporation),Terashima Tomohide(Mitsubishi Electric Corporation)

キーワード: ＬＰＴ（ＩＩ）|ＣＳＴＢＴ（ＩＩＩ）|ＬＰＴ（ＩＩ）ーＣＳＴＢＴ（ＩＩＩ）|ＨＶ　ＩＧＢＴ|Ｖｃｅ（ｓａｔ）－Ｅｏｆｆトレードオフ特性|安全動作領域|LPT(II)|CSTBT(III)|LPT(II)-CSTBT(III)|HV IGBT|Vce(sat) vs. Eoff trade-off characteristic|Safety Operating Area

要約(日本語): 本論文では、2500~6500Vクラスの高耐圧(以下、HV)IGBTに対し、HVデバイスとして必要な破壊耐量を有しながら低いトータルロスを実現する新規HV IGBTのコンセプト提案およびそのデバイス性能を示す。提案するWide Cell Pitch LPT(II)-CSTBT(III)構造は、(a)エミッタ構造として飽和電流抑制とON状態のエミッタ側キャリア濃度分布向上による低ON電圧化を両立するWide Cell Pitch CSTBT構造および(b)縦構造として短絡状態でのデバイス内部電界強度分布のアンバランス抑制しVCE(sat)-EOFFトレードオフ特性制御性向上するLPT(II)構造の2つのコンセプトからなる。新規HV IGBTは、(1)低いトータルロス,(2)広い動作温度範囲(@218~448K)および(3)高パワー密度のターンオフ遮断能力を示しかつHVとして十分な破壊耐量を実現する。以上から、提案するWide Cell Pitch LPT(II)-CSTBT(III)は、HV IGBTのトータル性能パフォーマンスを上げる十分なポテンシャルを有する次世代HV IGBTとして有望である。

要約(英語): In this paper, an advanced High-Voltage (HV) IGBT technology is presented. We propose, for the first time, the narrow Wide Cell Pitch LPT(II)-CSTBTTM(III) for the next generation HV-IGBT with voltage ratings ranging from 2500 V up to 6500 V in terms of low loss. The improved significant trade-off characteristic between on-state voltage (VCE(sat)) and turn-off loss (EOFF) is realized by means of “narrow Wide Cell Pitch CSTBT(III) cell” with ULSI and LPT(II) technologies. In addition, the novel device will have excellent short circuit behavior with the new cell and vertical designs. The LPT(II) structure is utilizing for ensuring controllable IGBT characteristics and achieving thin N- drift layer. The paper will cover design of the Wide Cell Pitch LPT(II)-CSTBT(III) technology and demonstrate high total performance with a great improvement potential of the proposed one.

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 718 Kバイト