Research on Radiation-Sensitive Parameters of Secondary Side Drive Protection Circuit for Extra-High Voltage IGBT Drivers in Power Electronics and Radiation Damage Effects of Its 0.18 μm BCD Process Device Units

Dieses Kapitel befasst sich mit der entscheidenden Rolle von IGBT-Treibern in der modernen Leistungselektronik, insbesondere in Transportanwendungen, wo Zuverlässigkeit und Effizienz an erster Stelle stehen. Die Studie konzentriert sich auf die Strahlungsempfindlichkeit von sekundären Schutzschaltungen für Hochspannungs-IGBT-Treiber und untersucht speziell die 0,18μm BCD-Prozesseinheiten. Mittels systematischer Experimente mit totaler ionisierender Dosis (TID) untersucht die Forschung die Auswirkungen der Strahlung auf die Geräteleistung, einschließlich Schwellenspannung und Durchschlagsspannung. Die Ergebnisse zeigen signifikante Veränderungen dieser Parameter aufgrund der Anhäufung von oxidgefangenen Ladungen und Trennschichtladungen. Bemerkenswert ist, dass die Studie sowohl negative als auch positive Abweichungen bei der Durchschlagsspannung beobachtet, wobei die positive Abweichung auf den Kompensationseffekt strahlungsinduzierter Grenzflächenzustände zurückzuführen ist. Die Forschung untersucht auch die Mechanismen hinter diesen Phänomenen und liefert eine Grundlage für das Verständnis von Strahlenschäden in BCD-Prozessgeräten. Diese Arbeit ist für das strahlenhärtende Design sekundärer Schaltkreise in Ultrahochspannungs-IGBT-Treibern von entscheidender Bedeutung und trägt zur Entwicklung effizienter und zuverlässiger Energiesysteme der nächsten Generation bei.