超結(jié)IGBT的仿真研究的開題報告

超結(jié)IGBT的仿真研究的開題報告開題報告題目：超結(jié)IGBT的仿真研究選題背景：隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，功率半導體器件的研究和開發(fā)愈發(fā)重要。目前，比較成熟的功率半導體器件有MOSFET、IGBT和GTO等，其中IGBT因其具有高性能、高可靠性、低成本等優(yōu)勢，成為廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、交通、通訊、家電等領(lǐng)域的重要器件。但是傳統(tǒng)的PT-IGBT（PlanarThin-IGBT）在高溫、高壓、高頻等惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性還有待提高。為了克服傳統(tǒng)PT-IGBT的這些問題，近年來越來越多的研究者開始關(guān)注超結(jié)IGBT（SuperJunctionInsulatedGateBipolartransistor，SJ-IGBT）的研究。SJ-IGBT利用超結(jié)技術(shù)制作，具有能承受高電壓、高溫、高頻和低能耗等優(yōu)勢，是一種非常有前途的功率半導體器件。因此，對超結(jié)IGBT的仿真研究具有很高的實際應(yīng)用價值和研究意義。研究內(nèi)容：該論文旨在對超結(jié)IGBT進行仿真研究，主要包括以下幾個方面：1.超結(jié)IGBT的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝制備過程；2.超結(jié)IGBT的物理模型建立，包括電學、結(jié)構(gòu)和熱學三個方面；3.針對超結(jié)IGBT的物理模型，利用有限元方法建立數(shù)值模型，進行優(yōu)化設(shè)計；4.對超結(jié)IGBT進行電學性能仿真，包括開通失效、關(guān)斷失效、漏電流等方面的仿真；5.對超結(jié)IGBT進行結(jié)構(gòu)熱耦合仿真，研究其溫度分布和熱穩(wěn)定性；6.對超結(jié)IGBT的性能進行分析和評價。研究意義：通過對超結(jié)IGBT的仿真研究，可以深入了解其特點和性能表現(xiàn)，并從理論上解釋其性能優(yōu)勢。同時，為超結(jié)IGBT的設(shè)計和應(yīng)用提供了理論依據(jù)和實驗基礎(chǔ)。此外，還可以為其它功率半導體器件的研究提供借鑒和參考。預期成果：1.建立超結(jié)IGBT的物理模型，并通過有限元方法進行仿真設(shè)計優(yōu)化；2.實現(xiàn)超結(jié)IGBT的電學仿真和熱學仿真，并進行性能分析和評價；3.論文完成，獲得學士學位。研究方法和步驟：1.研究超結(jié)IGBT的結(jié)構(gòu)和制備過程，摸清其物理特性和構(gòu)造；2.建立超結(jié)IGBT的物理模型，包括電學、結(jié)構(gòu)和熱學三個方面，進行特性分析和數(shù)值模擬；3.利用有限元方法進行數(shù)值模型的優(yōu)化設(shè)計，不斷優(yōu)化模型并進行仿真模擬；4.在UG/ANSYS等軟件環(huán)境下對超結(jié)IGBT進行電學性能仿真，包括開通失效、關(guān)斷失效、漏電流等方面的仿真；5.針對超結(jié)IGBT進行結(jié)構(gòu)熱耦合仿真分析，研究其溫度分布和熱穩(wěn)定性；6.對超結(jié)IGBT的性能進行分析和評價，撰寫論文并答辯。進度安排：第一學期：了解超結(jié)IGBT的基本構(gòu)造和物理特性，學習仿真軟件的基本使用方法。第二學期：建立超結(jié)IGBT的物理模型，進行特性分析和數(shù)值模擬，并進行優(yōu)化設(shè)計。第三學期：在UG/ANSYS等軟件環(huán)境下對超結(jié)IGBT進行電學性能仿真，并進行性能分析和評價。第四學期：針對超結(jié)IGBT進行結(jié)構(gòu)熱耦合仿真分析，研究其溫度分布和熱穩(wěn)定性，撰寫論文并答辯。參考文獻：1.陳善駿,李頻.超結(jié)IGBT:開創(chuàng)新局的功率半導體器件[J].電機技術(shù),2013,57(10):1-6.2.賈文,張鵬飛,周世龍,等.超結(jié)IGBT電學性能優(yōu)化研究[J].半導體技術(shù),2012,37(7):440-445.3.楊元培,楊祥坤,谷錚,等.基于3D仿真方法的超結(jié)鈍化PTIGBT研究[J].控制與決策,2014,29(2