第43卷第1期2023年2月Vol.43，No.1Feb.，2023固体电子学研究与进展RESEARCH&PROGRESSOFSSE漏电低软度大的4500VFRD设计∗高东岳1，2∗∗张大华1，2叶枫叶1，2周东海1，2骆健1，2陈英毅1，2（1南瑞集团（国网电力科学研究院）有限公司，南京，211100）（2南瑞联研半导体有限责任公司，南京，211100）2022‑08‑12收稿，2022‑11‑08收改稿摘要：为了满足4500V快恢复二极管（Fastrecoverydiode，FRD）反向偏置漏电低、反向恢复软度大的应用要求，介绍了一种新的FRD设计方法。该设计通过优化阳极掺杂，采用轻离子辐照和电子辐照相结合的寿命控制方式来增加FRD的反向恢复软度，降低FRD的元胞漏电流，并通过台阶形场板保护环结构来降低保护环的漏电流。采用203.2mm（8英寸）平面栅加工工艺制作芯片并封装成4500V/3000AFRD模块，模块在高温125℃下的正向压降为3.1V，反向偏置漏电流为10mA，反向恢复能量为5300mJ，反向恢复软度为1.24，反向恢复电流下降速度为6000A/μs时，承受的极限功率可达8MW。关键词：反向偏置漏电流；反向恢复软度；轻离子辐照；电子辐照；台阶形场板中图分类号：TN322.8文献标识码：A文章编号：1000‑3819(2023)01‑0040‑064500VFRDChipswithLowLeakageCurrentandBigSoftnessGAODongyue1,2ZHANGDahua1,2YEFengye1,2ZHOUDonghai1,2LUOJian1,2CHENYingyi1,2（1NARIGroup（StateGridElectricalScienceInstitute）Co.，Ltd.，Nanjing，211100，CHN）（2NARI‑GEIRISemiconductorCo.，Ltd.，Nanjing，211100，CHN）Abstract:Tomeettheapplicationrequirementof4500VFRDwithlowreversebiasleakagecurrentandbigreverserecoverysoftness，anewFRDdesignwasproposed.Inthedesign，thesoft‑nesswasincreasedandcellleakagecurrentwasreducedbyoptimizinganodedopingandlightionsirra‑diationcombinedwithelectronsirradiation，theterminalleakagecurrentwasreducedbyadoptingtheguardringstructurewithsteppedelectricfieldplates.Byadopting8‑inchplanargateprocess，FRDchipswerefabricatedandpackagedto4500V/3000Amodules.Theforwardvoltage（VF）ofthemodulesis3.1V，reverseleakagecurrent（IR）is10mA，andreverserecoveryenergy（Erec）is5300mJ，thereverserecoverysoftnessis1.24andthemaximumpoweris8MWwhenthereverserecoverycurrentfallingratewithtimeis6000A/μsatthetemperatureof125℃.Keywords：reversebiasleakagecu...
