这个FRD的快和SBD的快差别是什么呢？如何选择呢？

接下来讲讲，如何降低trr！当然就是控制载流子寿命(其实还有器件结构的设计)。怎么做？
通过在器件的基区引入深能级产生复合中心，降低载流子的寿命，降低正向导通时基区的存储电荷总量，并加速反向关断时少数载流子的复合，进而降低反向恢复时间。载流子寿命控制威廉希尔官方网站 根据引入的产生复合中心的位置可以分为全局载流子寿命控制威廉希尔官方网站 和局域载流子寿命控制威廉希尔官方网站 两类。全局载流子寿命控制威廉希尔官方网站 ，也称轴向均匀寿命控制威廉希尔官方网站 ，通过扩金、铂等深能级杂质和电子辐照对 FRD 芯片整体引入复合中心，降低载流子寿命。局域载流子寿命控制威廉希尔官方网站 也称轴向局域寿命控制威廉希尔官方网站 ），通过高能 H+ 或 He++ 等离子辐照在 FRD 一定深度区域感生缺陷，在局部区域降低载流子寿命。轻离子辐照寿命控制威廉希尔官方网站 具有正向导通压降小、反向漏电流低、软度因子高和温度稳定性高的优点，是实现高性能 FRD 的关键威廉希尔官方网站 ，目前只有IXYS、 IFX、Vishay 和 ABB 等国际大厂采用。利用 H+ 离子对器件轴向部分区域进行辐照，产生区域复合中心。由于该区域厚度较薄，不会明显影响器件导通压降和漏电等参数。引入的局域复合中心加快反向恢复时 PN 结附近少数载流子的复合速度，使得电子浓度在很短的时间内降至平衡载流子浓度的水平，加快空间电荷区建立速度，缩短反向恢复时间。通过优化 H+ 离子辐照注入的能量，使 H+ 离子辐照感生的缺陷在阳极 P 区内，使 FRD 具备良好的软度特性。
另外，通过在衬底扩散层背面引入 N+ 缓冲层形成场终止结构，使得 FRD 内部的电场强度在场终止层中迅速的下降，FRD 正向导通特性得到改善，导通压降 Vf 也大幅降低，从而减少开通损耗。FRD 的衬底采用扩散片引入场终止层结构极大地改善了的软度因子，具有很好的高温耐压特性。采用激光退火提高背面 N++ 层激活效率形成欧姆接触，增加阴极区的的载流子寿命，这也提高了软度因子。采用半绝缘多晶硅制造高压终端保护结构，提高了反向击穿电压和可靠性。
电力电子系统一般功率都很大，系统复杂，使用器件数目巨多。这些应用特点决定功率器件对可靠性要求极高，使用寿命要求大于 10 年，甚至达到 30 年。为了达到高可靠性，这要求 FRD 软度因子 S 比较高。除了选择局域寿命控制威廉希尔官方网站 外，还可以在 FRD 背面引入中等掺杂浓度的N缓冲层形成场终止层（Field Stop，FS）来优化器件结构，增加基区中的存储电荷，提高反向复合时间，从而提高 FRD 的软度因子 S。
目前 FRD 高端应用市场基本被IFX、ABB、IXYS、三菱等欧美日供应商占据，高端的 FRD 产品全部依赖进口，国内供应商份额很少，并且集中在低端应用市场。FRD 的关键工艺，如局域寿命控制等先进威廉希尔官方网站 在国内仍是空白。针对国内厂家在高性能 FRD 器件市场严重缺失的情况，上海先进半导体制造股份有限公司（Advanced Semiconductor Manufacturing Co., Ltd，ASMC）联合上下游相关公司，开展了高性能的场终止寿命控制 FRD 芯片工艺威廉希尔官方网站 研究，采用电子辐照和轻离子注入载流子寿命控制威廉希尔官方网站 来缩短 FRD 的反向恢复时间，采用缓冲层结构提高软度因子 S，并且采用了半绝缘多晶硅（Semi-insulator polysilicon，SIPOS）和聚酰亚胺（Polyimide, PI）复合钝化层增强器件的长期稳定性，实现了快速高可靠性的 FRD 芯片。




原作者：芯苑