Untersuchungen zur Robustheit von IGBT-Chips im Lawinendurchbruch:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2011
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| Schriftenreihe: | Selected topics of electronics and micromechatronics
39 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | VI, 96 S. Ill., graph. Darst. |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 ERHOEHTE ANFORDERUNGEN AN DIE ROBUSTHEIT VON IGBT-CHIPS 1 1.2
BAUELEMENTESIMULATION 2
1.3 GLIEDERUNG DIESER ARBEIT 3
2 GRUNDLAGEN ZUR ANALYSE VON LEISTUNGSBAUELEMENTEN IM SPERRMODUS 5 2.1
LAWINENDURCHBRUCH 5
2.1.1 STOSSIONISATION 5
2.1.2 DYNAMISCHE MODULIERUNG DES ELEKTRISCHEN FELDS DURCH STOSSIONISATION
GENERIERTE LADUNGSTRAEGER 6
2.1.3 ZUSAMMENWIRKEN VON WAERMEGENERATION UND STOSS-
IONISATIONSKOEFFIZIENTEN 8
2.2 REDUZIERUNG DER DURCHBRUCHSPANNUNG DURCH DEN P-EMITTER . . .. 9 2.3
NEGATIVER DIFFERENZIELLER WIDERSTAND (NDR) UND STROM- FILAMENRIERUNGEN
10
2.4 PHYSIKALISCHE GLEICHUNGEN UND MODELLE 12
3 NUMERISCHE UNTERSUCHUNGEN ZU ZERSTOERUNGSMECHANISMEN IN IGBTS IM
VORWAERTS-SPERRMODUS 17
3.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE DES NPT-UND FS-IGBTS 17
3.2 VORWAERTS-SPERRVERHALTENVONNPT-IGBTS 18
3.3 VORWAERTS-SPERRVERHALTEN VON FS-IGBTS 21
4 RANDABSCHLUESSE FUER IGBT-CHIPS 25
4.1 EINFUEHRUNG 25
4.2 RANDABSCHLUESSE 26
4.2.1 FELDPLATTEN 26
4.2.2 *JUNCTION TERMINATION EXTENSION (JTE) 26
4.2.3 *VARIATION OF LATERAL DOPING (VLD) 27
4.3 SIMULATIONSANSATZ 27
5 DER *JUNCTION TERMINATION EXTENSION -RANDABSCHLUSS (JTE) 31 5.1 AUFBAU
DER JTE-STRUKTUR 31
5.2 STATIONAERE SPERRKENNLINIE BEI KONSTANTER TEMPERATUR 31
5.3 ZEITABHAENGIGE ANALYSE DES LAWINENDURCHBRUCHS 35
5.3.1 MESSUNGEN AN IGBT-CHIPS MIT EINEM JTE-RANDABSCHLUSS . 35
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1013692691
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
VI INHALTSVERZEICHNIS
5.3.2 SIMULATION DES STROMVERLAUFS UNTER BERUECKSICHTIGUNG DER
WAERMEGENERATION 35
5.3.3 ANALYSE RELEVANTER PHYSIKALISCHER GROESSEN: ELEKTRISCHES FELD,
LADUNGSTRAEGERDICHTEN, GENERATIONSRATE, TEMPERATUR . 36 5.4 KORRELATION
ZWISCHEN STATIONAERER KENNLINIE UND TRANSIENTER I-U- TRAJEKTORIE 38
6 DER *VARIATION OF LATERAL DOPING -RANDABSCHLUSS (VLD) 41 6.1 AUFBAU
DER VLD-STRUKTUR 41
6.2 STATIONAERE SPERRKENNLINIE BEI KONSTANTER TEMPERATUR 41
6.3 ZEITABHAENGIGE ANALYSE DES LAWINENDURCHBRUCHS 44
6.3.1 MESSUNGEN AN IGBT-TESTSTRUKTUREN MIT EINEM VLD- RANDABSCHLUSS 44
6.3.2 SELBSTAUSLOESCHENDE STROMFILAMENTE 45
6.3.2.1 SIMULATION DES STROMVERLAUFS UNTER BERUECKSICHTI- GUNG DER
WAERMEGENERATION 45
6.3.2.2 ANALYSE RELEVANTER PHYSIKALISCHER GROESSEN FUER EINEN
STROMFILAMENTIERUNGSPROZESS: ELEKTRISCHES FELD, LADUNGSTRAEGERDICHTEN,
GENERATIONSRATE, TEMPERATUR 46
6.3.2.3 PERIODISCHE FOLGE VON STROMSPITZEN IM LAWINEN- DURCHBRUCH 50
6.3.3 WANDERNDE STROMFILAMENTE - REDUZIERUNG DER AVALANCHE- FESTIGKEIT
DURCH ELEKTRONEN- UND LOECHERGENERATION 52 6.3.4 BERUECKSICHTIGUNG EINES
NICHTIDEALEN WAERMEAUSTAUSCHS . .. 56 6.3.5 EINFLUSS DES P-EMITTERS UND
DER WAERMEGENERATION 57 6.4 KORRELATION ZWISCHEN STATIONAERER KENNLINIE
UND TRANSIENTER I-U-
TRAJEKTORIE 61
7 ANALYSE VON RANDABSCHLUSS UND ZELLENFELD 67
7.1 VERIFIZIERUNG DER RESULTATE 69
7.2 ZERSTOERUNG IM AKTIVEN TEIL DES IGBT-CHIPS 73
8 ZUSAMMENFASSUNG, DISKUSSION UND AUSBLICK 81
VERWENDETE ABKUERZUNGEN, SYMBOLE UND KONSTANTEN 85
LITERATURVERZEICHNIS 86
DANKSAGUNG 97
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