第三代半導體功率器件的飛速發展成功激勵新能源電動汽車市場的高速增長，其中雙極結型晶體管（BJT）是電機可變速驅動裝置或不間斷電源裝置等電力轉換器的核心開關元件。因此，BJT中載流子輸運與電流放大模型的精確開發將有力推進BJT器件的設計與研發，這對于新能源電動汽車的產業升級與更新換代具有重大意義。

近期，天津賽米卡爾科技有限公司技術團隊依托先進的仿真設計平臺成功開發出了BJT器件的精準計算模型，有效地助力研究人員揭示物理機理并進行器件結構優化。基于該模型計算得到的電流增益曲線 [圖1（a）和（b）] 與文獻中報道的實驗曲線 [圖1（c）和（d）] 的趨勢高度吻合[1]。

圖1（a）仿真計算的典型功率BJT的Gummel特性曲線；（b）仿真計算的發射極電流增益隨集電極電流變化的特性曲線；（c）實驗測得的典型功率BJT的Gummel特性曲線；（d）實驗測得的發射極電流增益隨集電極電流變化的特性曲線

另外，如圖2中所示，通過該模型在共發射極工作模式下的輸出特性曲線，可以明顯觀察到厄利效應（Early effect）。發射結反偏與集電結反偏的擊穿特性曲線分別如圖3（a）和（b）所示。

圖2仿真計算的典型功率BJT的共發射極輸出特性曲線

圖3（a）發射結反偏擊穿特性曲線；（b）集電結反偏擊穿特性曲線

參考文獻

[1]元磊. 高性能4H-SiC BJT器件設計及制備技術研究[D]. 西安電子科技大學, 2016.

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