Abstract
絕緣閘雙極性電晶體 (Insulated Gate Bipolar Transistor) 具有高電流密度及高輸入阻抗的優點，使它成為極佳的高功率元件。 但在應用上， 邊緣柱型 (cylindrical) 及球型 (spherical) 接面崩潰限制了操作時的崩潰電壓，使其往往遠低於理想狀況下的情形。應用高壓接面結構可解決此一問題， 而增進絕緣閘雙極性電晶體的耐壓能力。 場限環(Field Limiting Ring) 及場板 (Field Plate) 結構， 由於製作簡單， 已被廣泛採用。 而接面終端延伸 (Junction TerminationExtension) 結構雖有稍複雜的製程，但具有更佳的耐壓效果，亦被普遍應用。 此外，混合式的場限環與場板結構也可用以提昇絕緣閘雙極性電晶體的崩潰電壓。以往大部分的絕緣閘雙極性電晶體耐壓結構設計乃採用圓形的式樣，現今的晶片切割及包裝技術所得者卻是矩形。 在矩形晶片中，曲率最大處為晶片四角的角隅， 而由於電力線會集中在曲率最大之處，故晶片四角的角隅曲率對絕緣閘雙極性電晶體耐壓特性有著決定性的影響。本篇論文主要在探討矩形晶片四角的角隅曲率效應對各種場限環、場板及二者之混合結構耐壓特性的效應， 並比較不同結構的耐壓效率與表現。 一方面利用電腦輔助軟體來模擬元件特性，另一方面則實際製作各種不同的耐壓結構以驗証模擬結果。 期能在主動區面積犧牲最小的前提下，提升絕緣閘雙極性電晶體之耐壓特性。 另外有一種多了緩衝層的穿透型 (punch-through) 結構，在相同磊晶層厚度相同下，耐壓約可提高一倍； 若應用上不需操作在逆向耐壓的元件，穿透型晶片深具潛力，在此文中亦有探討。