Relaxed Field of Cathode (RFC) Diode: 高破壊耐量を有する次世代HV Diode

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: SPC10163

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): (Relaxed Field of Cathode (RFC) Diode: A New technology for Next Generation HV Diode with High Dynamic Ruggedness)

著者名: 増岡 史仁(三菱電機株式会社),中村 勝光(三菱電機株式会社),西井 昭人(三菱電機株式会社),貞松 康史(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): Masuoka Fumihito(Mitsubishi Electric Corpotration),Nakamura Katsumi(Mitsubishi Electric Corpotration),Nishii Akito(Mitsubishi Electric Corpotration),Sadamatsu Koji(Mitsubishi Electric Corpotration),Terashima Tomohide(Mitsubishi Electric Corpotration)

キーワード: 高耐圧　（ＨＶ）|ＲＦＣ|破壊|発振現象|リカバリー|安全動作領域　（ＳＯＡ）|HIGH VOLTAGE (HV)|RELAXED FIELD OF CATHODE (RFC)|DESTRUCTION|SNAPPY RECOVERY|SNAPOFF|SAFETY OPERATION AREA (SOA)

要約(日本語): 高耐圧Diodeのデバイス特性は、VF、Erec、リカバリー SOA、およびスナップオフ耐量の間にトレードオフ関係がある。我々は，次世代高耐圧Diodeの重要な開発課題としてダイナミックな状態での破壊特性に着目し、リカバリー動作時の破壊現象およびスナップオフ現象の発生メカニズムを、シミュレーションによる解析により明らかにした。そして、解析結果からそれらを解決するデバイス構造として、(1)スナップオフ耐量の向上およびVF-Erecトレードオフの改善を目的としたRFC (Relaxed Field of Cathode) +LPT(Ⅱ)バッファ構造と(2)リカバリーSOAの拡大を目的としたpカソード+LPT(Ⅱ)バッファ終端構造の2つのコンセプトを組み合わせた新型Diode（RFC Diode）を開発した。試作した1700VクラスRFC Diodeは，従来よりも優れたリカバリーSOA / スナップオフ耐量を示し，加えてn-ドリフト層の薄厚化によるVF-Erecトレードオフ特性改善も達成しており、RFCDiodeによるトータル性能の向上が実証された。

要約(英語): Our numerical simulation results bring out the mechanism of snap-off phenomena and destruction phenomena during reverse recovery operation for HV diodes. As the answer to above phenomenon, we propose a novel Relaxed Field of Cathode (RFC) planar anode diode utilizing LPT(II) technology and new cathode structure of edge termination region for HV freewheeling diode (FWD). As a result, the RFC diode achieves snap-free recovery performance, excellent recovery SOA and low overall loss.

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,469 Kバイト