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摘要
高压大功率绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)的准确建模对IGBT应用中的损耗计算、机理分析、骚扰特性预测有重要意义。基区载流子分布计算是IGBT建模的核心内容，对于计及不同注入条件下大功率IGBT载流子分布计算，现有模型存在计算量大或精度低等缺点。本文首先研究了大功率IGBT工作过程中基区载流子的分布特性，然后，以准静态和非准静态条件下基区载流子分布的差异性为突破口提出了一种快速、准确、适用于大功率IGBT的建模方法。依据器件内基区耗尽层的边界是处于栅极区域附近还是越过栅极区域，该方法将IGBT工作状态分为两部分，并分别基于准静态假设和非准静态假设对两部分建模。由此可在不失精度的情况下避免载流子二维分布计算，有效地减小在计及不同注入条件下的计算量。最后，通过与现有方法和试验对比，验证了所提方法在精度和计算速度方面的优势。
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单位华北电力大学; 新能源电力系统国家重点实验室
