Теория и моделирование комбинированных механизмов ограничения области безопасной работы полупроводниковых переключателей силовой микроэлектроники

Разработана обобщенная аналитическая модель процесса выключения биполярных переключателей с микрозатворами, учитывающая роль технологических и конструктивных несовершенств реальных структур в ограничении области их безопасной работы. На примере тиристорного микрочипа с внешним полевым управлением, работающего в схеме инвертора напряжения, проведено количественное определение границы области безопасной работы по выключаемому току. Установлено, что для неидеальной структуры эта граница в области низких напряжений определяется эффектом регенеративного отпирания катодного эмиттера, а со стороны высоких напряжений - возникновением локализации тока в “возмущенных” ячейках с участием динамического пробоя. Обсуждаются возможные применения разработанной модели для указания направлений оптимизации приборных структур с повышением их максимального коммутируемого тока. Адекватность результатов применения модели проверена с помощью имитационного компьютерного моделирования.