CN111697067A - 能够快速骤回的逆导型绝缘栅双极型晶体管及其实现方法 - Google Patents

能够快速骤回的逆导型绝缘栅双极型晶体管及其实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种能够快速骤回的逆导型绝缘栅双极型晶体管RC‑IGBT及其实现方法，其包括：主区域，其包括非有源区、IGBT部分以及FWD部分，非有源区包括栅极流道与边缘终端；主区域的每一块中多个IGBT部分以及FWD部分间隔分布，各块之间设置有第一栅极流道，各块外围设置有第二栅极流道，第一栅极流道与第二栅极流道贯通，第二栅极流道外围包设有边缘终端；非有源区产生电流密度大于预设阈值的电子流；主区域的下方设置有n‑型漂移区，n‑型漂移区的下方设置n+型缓冲区，n+型缓冲区的下方设置p+型集电极区及n+阴极区，n+阴极和p+型集电极区域通过背面接触短接，p+型集电极区的下方连接集电极。本发明能改善骤回性能，实现RC‑IGBT的Vce快速恢复。

Description

能够快速骤回的逆导型绝缘栅双极型晶体管及其实现方法
技术领域
本发明涉及电力电子领域，并且具体地涉及一种能够快速骤回的逆导型绝缘栅双极型晶体管(RC-IGBT)及其实现方法。
背景技术
绝缘栅双极型晶体管(IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor)是电力电子应用中最广泛使用的功率器件，如家用电器，工业，可再生能源，UPS，铁路，电机驱动器和EV&HEV应用。由于存在双极结，因此具有非常高的电流处理能力。晶体管在其结构中，大约数百安培，阻断电压为6500V。这些IGBT可以控制数百千瓦的负载，可用于许多应用。IGBT特别适用于失效工作周期，低频，高电压和负载变化，这使得它们可用于机车，电动汽车和混合动力汽车。太阳能和风能等可再生能源领域的增长导致对高功率IGBT的需求。用于风力涡轮机的电动机是变速型的，并且需要使用高功率IGBT来提高效率。随着发展中国家基础设施活动的增长，对高压机械的需求预计将增长，推动市场对高功率IGBT的需求。电动汽车(EV)和混合动力电动汽车(HEV)中的IGBT应用包括它们在动力传动系和用于输送和控制电动机的充电器中的应用。预计EV/HEV销售将以强劲的35％左右的速度增长，并且由于二氧化碳监管的加强，电池制造能力预计将在预测期结束时增加两倍。
预计EV/HEV的IGBT市场将在预测期内增加三倍，占据整个市场50％以上的份额。根据市场需求，近30年来IGBT技术取得了长足发展，现在技术发展趋势仍在继续。在过去的十年中，全球领先的制造商之间竞争激烈，并且有更先进的IGBT技术发展，最新的IGBT技术已经在电动汽车和混合动力汽车的进步中完成。简而言之，EV和HEV应用的快速增长是IGBT技术发展的主要驱动力。现在可以说，未来IGBT技术仍有很大的发展空间。
近年来，一种新型高压半导体器件，众所周知的反向导通IGBT(RC-IGBT)，已经出现了减少外部反并联续流二极管芯片(FWD)用于IGBT开关应用的研究工作。RC-IGBT器件概念基于续流二极管单片集成到IGBT芯片中。通过在IGBT的p-集电极区域中嵌入n+区域形成反并联二极管。n+阴极和p-集电极区域通过背面接触短接在一起。
尽管RC-IGBT具有许多优于传统IGBT的优点，特别是在低制造成本，小芯片尺寸和更高功率模块可靠性方面，固有的骤回效应对IGBT的正向导通模式是不利的。为了防止在RC-IGBT中出现固有的骤回现象，实现无骤回RC-IGBT而不牺牲IGBT和FWD性能。为了减少总损耗，模块尺寸和成本，RC-IGBT具有广泛的应用前景，尤其是EV和HEV以及家用电器应用。RC-IGBT在EV和家庭应用中非常具有吸引力的原因是：由于在同一芯片上具有内置FWD的单片IGBT，因此能够降低系统尺寸和成本。但是，目前的RC-IGBT存在一个非常严重的问题，即所谓的Snapback特性，因此在骤回特性方面存在很大的改进空间。后退特性的机制在图1及图2中描述。
图1示出了传统RC-IGBT的示意性横截面。如图1所示，p-集电极(即p+型集电极区)和n+阴极区域短接在一起。它们分别充当IGBT的集电极和二极管的阴极。由于p-集电极和n-缓冲器场(即n+型缓冲区)停止层短路，当RC-IGBT工作在正向导通状态时，电流最初是单极性的。部分电流横向流过p-集电极区上方的n-缓冲区到n+阴极区，这导致电压降Vb，Jc×Rb。当Vb等于p-集电极和n-缓冲结的内置电压Vbuilt-in时，p-集电极开始向n-漂移区(即n-型漂移区)注入空穴，并通过电导率调制降低其电阻率，从而导致电压骤回。增加p-集电极的长度增加了电阻率Rb，这抑制了骤回现象。一旦p-收集器的长度足够大，骤回现象就消失了。
图2表示RC-IGBT正向导通下的骤回特性。当施加的栅极电压超过RC-IGBT的阈值电压时，来自RC-IGBT的IGBT部分的电子电流流过n-漂移层，n-缓冲区和n+阴极层。电流仅来自电子流，单极电流，Ice，如图2所示的MOSFET。
当逐渐增加Vce(V)时，由于单极电流流动，电子电流的增加很小。一旦Vce达到图2所示的Vce1，n缓冲区中的电压降Vb超过内置电压Vbuilt-in，然后来自p-集电极的空穴注入开始进入n-漂移层。n-漂移层中的电导率调制导致Vce的显着降低，因此RC-IGBT的Vce导致Vce快速降低，因此达到Vce2，如图2所示。之后，Vce-Ic导通状态特性与IGBT几乎相同。简而言之，限制RC-IGBT的广泛使用的一个重要原因是骤回问题，并且在EV和HEV应用中骤回是非常严重的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提供一种，就可以能改善骤回性能，实现RC-IGBT的Vce快速恢复。
本发明提供一种快速骤回的逆导型绝缘栅双极型晶体管RC-IGBT，包括：主区域；所述主区域包括非有源区、IGBT部分以及FWD部分，所述非有源区包括栅极流道/隔离区与边缘终端；所述主区域分为多块，每一块中多个IGBT部分以及FWD部分间隔分布，所述主区域的各块之间设置有第一栅极流道/隔离区，所述主区域的各块的外围设置有第二栅极流道/隔离区，第一栅极流道/隔离区与第二栅极流道/隔离区贯通，所述第二栅极流道/隔离区外围包设有所述边缘终端；所述非有源区产生电流密度大于预设阈值的电子流；
所述主区域的下方设置有n-型漂移区，所述n-型漂移区的下方设置n+型缓冲区，所述n+型缓冲区的下方设置p+型集电极区及n+阴极区，所述n+阴极和p+型集电极区域通过背面接触短接，所述p+型集电极区的下方连接所述集电极。
进一步地，所述p+型集电极区的长度为150μm-200μm。
进一步地，所述n-型漂移区的等效电阻值为Rd,所述n+型缓冲区的等效电阻值为Rb；其中，Rd/Rb<1。
进一步地，所述RC-IGBT满足以下条件：
(A×(ρ1/ρ2)×(L1×L2)/W2))<1
其中A是结构因子，L1为n-型漂移区的厚度，L2为所述n+型缓冲区的宽度，ρ1为n-型漂移区的电阻率，ρ2为所述n+型缓冲区的电阻率，W为p+型集电极区的长度。
本发明还提供一种快速骤回的逆导型绝缘栅双极型晶体管RC-IGBT，包括：主区域；所述主区域包括非有源区、IGBT部分以及FWD部分，所述非有源区包括栅极流道与边缘终端；所述主区域分为多块，每一块中多个IGBT部分以及FWD部分间隔分布，所述主区域的各块之间设置有第一栅极流道，所述主区域的各块的外围设置有第二栅极流道，第一栅极流道与第二栅极流道贯通，所述第二栅极流道外围包设有所述边缘终端；所述非有源区产生电流密度大于预设阈值的电子流；
所述主区域的下方设置有n-型漂移区，所述n-型漂移区的下方设置n+型缓冲区，所述n+型缓冲区的下方设置p+型集电极区及n+阴极区，所述n+阴极和p+型集电极区域通过背面接触短接，所述p+型集电极区的下方连接所述集电极。
本发明还提供一种快速骤回的逆导型绝缘栅双极型晶体管RC-IGBT，包括：主区域；所述主区域包括非有源区、IGBT部分以及FWD部分，所述非有源区包括第一隔离区、第二隔离区与边缘终端；所述主区域分为多块，每一块中多个IGBT部分以及FWD部分间隔分布，所述主区域的各块之间设置有第一隔离区，所述主区域的各块的外围设置有第二隔离区，第一隔离区与第二隔离区贯通，所述第一隔离区和第二隔离区外围包设有所述边缘终端；所述非有源区产生电流密度大于预设阈值的电子流；
所述主区域的下方设置有n-型漂移区，所述n-型漂移区的下方设置n+型缓冲区，所述n+型缓冲区的下方设置p+型集电极区及n+阴极区，所述n+阴极和p+型集电极区域通过背面接触短接，所述p+型集电极区的下方连接所述集电极。
本发明还提供一种快速骤回的逆导型绝缘栅双极型晶体管RC-IGBT的实现方法，所述RC-IGBT包括：主区域；所述主区域包括非有源区、IGBT部分以及FWD部分，所述非有源区包括栅极流道/隔离区与边缘终端；所述主区域分为多块，每一块中多个IGBT部分以及FWD部分间隔分布，所述主区域的各块之间设置有第一栅极流道/隔离区，所述主区域的各块的外围设置有第二栅极流道/隔离区，第一栅极流道/隔离区与第二栅极流道/隔离区贯通，所述第二栅极流道/隔离区外围包设有所述边缘终端；
所述主区域的下方设置有n-型漂移区，所述n-型漂移区的下方设置n+型缓冲区，所述n+型缓冲区的下方设置p+型集电极区及n+阴极区，所述n+阴极和p+型集电极区域通过背面接触短接，所述p+型集电极区的下方连接所述集电极；
所述实现方法包括：
所述非有源区产生电流密度大于预设阈值的电子流；
所述电子流通过所述n+型缓冲区流入相邻的n+阴极区；
集中在所述n+型缓冲区中的电子流导致产生电压降；
当所述电压降超过所述n+型缓冲区和p+型集电极区之间的p-n结的内置电压时，所述p-n结导通，过量的空穴载流子从p+型集电极区注入所述n-型漂移区，导致RC-IGBT的Vce快速降低到骤回终点电压，所述骤回终点电压为RC-IGBT的Vce-Ic导通状态特性与IGBT一致的临界电压。
进一步地，所述p+型集电极区的长度为150μm-200μm。
进一步地，所述n-型漂移区的等效电阻值为Rd,所述n+型缓冲区的等效电阻值为Rb；Rd/Rb<1。
进一步地，所述RC-IGBT满足以下条件：
(A×(ρ1/ρ2)×(L1×L2)/W2))<1
其中A是结构因子，L1为n-型漂移区的厚度，L2为所述n+型缓冲区的宽度，ρ1为n-型漂移区的电阻率，ρ2为所述n+型缓冲区的电阻率，W为p+型集电极区的长度
本发明还提供一种快速骤回的逆导型绝缘栅双极型晶体管RC-IGBT的实现方法，所述RC-IGBT包括：主区域；所述主区域包括非有源区、IGBT部分以及FWD部分，所述非有源区包括栅极流道/隔离区与边缘终端；所述主区域分为多块，每一块中多个IGBT部分以及FWD部分间隔分布，所述主区域的各块之间设置有第一栅极流道，所述主区域的各块的外围设置有第二栅极流道，第一栅极流道与第二栅极流道贯通，所述第二栅极流道外围包设有所述边缘终端；
所述主区域的下方设置有n-型漂移区，所述n-型漂移区的下方设置n+型缓冲区，所述n+型缓冲区的下方设置p+型集电极区及n+阴极区，所述n+阴极和p+型集电极区域通过背面接触短接，所述p+型集电极区的下方连接所述集电极；
所述实现方法包括：
所述非有源区产生电流密度大于预设阈值的电子流；
所述电子流通过所述n+型缓冲区流入相邻的n+阴极区；
集中在所述n+型缓冲区中的电子流导致产生电压降；
当所述电压降超过所述n+型缓冲区和p+型集电极区之间的p-n结的内置电压时，所述p-n结导通，过量的空穴载流子从p+型集电极区注入所述n-型漂移区，导致RC-IGBT的Vce快速降低到骤回终点电压，所述骤回终点电压为RC-IGBT的Vce-Ic导通状态特性与IGBT一致的临界电压。
本发明还提供一种快速骤回的逆导型绝缘栅双极型晶体管RC-IGBT的实现方法，所述RC-IGBT包括：主区域；所述主区域包括非有源区、IGBT部分以及FWD部分，所述非有源区包括第一隔离区、第二隔离区与边缘终端；所述主区域分为多块，每一块中多个IGBT部分以及FWD部分间隔分布，所述主区域的各块之间设置有第一隔离区，所述主区域的各块的外围设置有第二隔离区，第一隔离区与第二隔离区贯通，所述第一隔离区和第二隔离区外围包设有所述边缘终端；
所述主区域的下方设置有n-型漂移区，所述n-型漂移区的下方设置n+型缓冲区，所述n+型缓冲区的下方设置p+型集电极区及n+阴极区，所述n+阴极和p+型集电极区域通过背面接触短接，所述p+型集电极区的下方连接所述集电极；
所述实现方法包括：
所述非有源区产生电流密度大于预设阈值的电子流；
所述电子流通过所述n+型缓冲区流入相邻的n+阴极区；
集中在所述n+型缓冲区中的电子流导致产生电压降；
当所述电压降超过所述n+型缓冲区和p+型集电极区之间的p-n结的内置电压时，所述p-n结导通，过量的空穴载流子从p+型集电极区注入所述n-型漂移区，导致RC-IGBT的Vce快速降低到骤回终点电压，所述骤回终点电压为RC-IGBT的Vce-Ic导通状态特性与IGBT一致的临界电压。
本发明的快速骤回的RC-IGBT及其实现方法基于RC-IGBT芯片中固有的非有源区的周边通过沟道层的更高电子密度流，新的RC-IGBT结构能改善骤回性能，实现RC-IGBT的Vce快速恢复。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是传统RC-IGBT的横截面；
图2是RC-IGBT正向导通时的Snapback特性；
图3是根据本发明实施例提供的能够快速骤回的RC-IGBT的平面图；
图4是根据本发明实施例提供的能够快速骤回的RC-IGBT的截面图；
图5是由SB-0表示根据本发明实施例提供的能够快速骤回的RC-IGBT的无反激特性示意图；以及
图6为根据本发明实施例提供的能够快速骤回的RC-IGBT的实现方法的流程图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图3是根据本发明实施例提供的快速骤回的RC-IGBT的平面图；以及图4是根据本发明实施例提供的快速骤回的RC-IGBT的截面图；如图3及图4所示，一种快速骤回的RC-IGBT，包括：主区域；所述主区域包括非有源区、IGBT部分以及FWD部分，所述非有源区包括栅极流道/隔离区与边缘终端，(即栅极流道与边缘终端，或者隔离区与边缘终端)；所述主区域分为多块，每一块中多个IGBT部分以及FWD部分间隔分布，所述主区域的各块之间设置有第一栅极流道/隔离区(即，第一栅极流道或隔离区)，所述主区域的各块的外围设置有第二栅极流道/隔离区(即，第二栅极流道或隔离区)，第一栅极流道/隔离区(即，第一栅极流道或隔离区)与第二栅极流道/隔离区贯通(即，第二栅极流道或隔离区贯通)，所述第二栅极流道/隔离区(即，第二栅极流道或隔离区)外围包设有所述边缘终端；所述非有源区产生电流密度大于预设阈值的电子流；
所述主区域的下方设置有n-型漂移区，所述n-型漂移区的下方设置n+型缓冲区，所述n+型缓冲区的下方设置p+型集电极区及n+阴极区，所述n+阴极和p+型集电极区域通过背面接触短接，所述p+型集电极区的下方连接所述集电极。
优选地，所述p+型集电极区的长度为150μm-200μm，以实现无反馈RC-IGBT。在p+型集电极区短于150μm的情况下，骤回电压将更大。另一方面，在L p-collector长于200μm的情况下，骤回电压要低得多，但FWD的面积要小得多，以处理RC-IGBT额定功率所需的电流。
具体地，所述n-型漂移区的等效电阻值为Rd,所述n+型缓冲区的等效电阻值为Rb；其中，Rd/Rb<1。骤回电压表示Vsb＝(Vce1-Vce2)，如图2所示。Vce1表示为Vce1＝Vth×((Rd+Rb)/Rb)，Vce2＝Vth：25℃时约0.6V。Vsb/Vth可以用约Rd/Rb表示。
为了获得较小的Vsb值，(Vsb/Vth)小于1，这意味着骤回电压将更小并且可以自由接近骤回。并且(Rd/Rb)应小于1。其中，Rd与((ρ1×L1)/W)呈正比并且Rb与((ρ2×L2)/W)呈正比。于是，可以通过下面的内容来表示没有骤回的条件：
(A×(ρ1/ρ2)×(L1×L2)/W2))<1
其中A是结构因子，L1为n-型漂移区的厚度，L2为所述n+型缓冲区的宽度，ρ1为n-型漂移区的电阻率，ρ2为所述n+型缓冲区的电阻率，W为p+型集电极区的长度；W2为单位面积的沟道宽度，W2越大，则器件的沟道电阻越小。其中A的优选值为0.625。
可见，骤回电压与上述的ρ1，ρ2，L1，L2，W的值有关。但是，上述值与骤回电压之间存在权衡关系。并且p集电极W的长度只能相对自由地设计，其他参数ρ1，ρ2，L1，L2与IGBT和二极管性能密切相关。但是不能设计更长的W来实现无回弹而不牺牲IGBT和二极管性能。
本实施例无需牺牲IGBT和二极管性能即可实现RC-IGBT的快速恢复。基于芯片中固有的非有源区域的有用用途，例如栅极流道和边缘终端的外部。简而言之，是将相邻区域用于非有源区域，例如栅极流道和边缘终端，即使在低Vce电压下也是高电子密度流的产生区域，因此器件结构永远不会影响IGBT和FWD表现。如图3所示，可以看出非有源区，栅极流道/隔离区，在芯片中有相对较大的区域。IGBT部分和FWD部分交替地位于芯片中。沿着非有源区产生的高电子密度通过相邻的n缓冲区(n+型缓冲区)流入相邻的n+阴极区。因此，集中在n缓冲区(n+型缓冲区)中的高电流密度容易导致超过n缓冲区和p-集电极层之间的p-n结的内建电压。RC-IGBT的横截面如图4所示，可以看出沿长栅极流道区产生的高电子电流流入相邻的n缓冲区，电子电流在n-侧向流动。缓冲区并在内置电压上产生电压降。然后pn结导通，过量的空穴载流子注入n漂移区。结果，RC-IGBT的Vce突然可以降低到Vce2。简而言之，高度集中的电子电流容易在p-n结的内置电压上产生电压，因此容易实现无回跳的RC-IGBT。具体详见图5示出了各种RC-IGBT的Snapback特性的比较，以及传统RC-IGBT的Snapback特性由SB-1和2表示。SB-0表示新概念RC-IGBT的快退正向输出特性。
图6为根据本发明实施例提供的快速骤回的RC-IGBT的实现方法的流程图，图3-图5的解释说明可以应用于本实施例。如图6所示，一种快速骤回的RC-IGBT的实现方法，所述RC-IGBT包括：主区域；所述主区域包括非有源区、IGBT部分以及FWD部分，所述非有源区包括栅极流道/隔离区与边缘终端；所述主区域分为多块，每一块中多个IGBT部分以及FWD部分间隔分布，所述主区域的各块之间设置有第一栅极流道/隔离区，所述主区域的各块的外围设置有第二栅极流道/隔离区，第一栅极流道/隔离区与第二栅极流道/隔离区贯通，所述第二栅极流道/隔离区外围包设有所述边缘终端；所述主区域的下方设置有n-型漂移区，所述n-型漂移区的下方设置n+型缓冲区，所述n+型缓冲区的下方设置p+型集电极区及n+阴极区，所述n+阴极和p+型集电极区域通过背面接触短接，所述p+型集电极区的下方连接所述集电极；
所述实现方法包括：
步骤601：所述非有源区产生电流密度大于预设阈值的电子流；
步骤602：所述电子流通过所述n+型缓冲区流入相邻的n+阴极区；
步骤603：集中在所述n+型缓冲区中的电子流导致产生电压降；
步骤604：当所述电压降超过所述n+型缓冲区和p+型集电极区之间的p-n结的内置电压时，所述p-n结导通，过量的空穴载流子从p+型集电极区注入所述n-型漂移区，导致RC-IGBT的Vce快速降低到骤回终点电压，所述骤回终点电压为RC-IGBT的Vce-Ic导通状态特性与IGBT一致的临界电压。
具体地，所述p+型集电极区的长度为150μm-200μm。
具体地，所述n-型漂移区的等效电阻值为Rd,所述n+型缓冲区的等效电阻值为Rb；Rd/Rb<1。
具体地，所述RC-IGBT满足以下条件：
(A×(ρ1/ρ2)×(L1×L2)/W2))<1
其中A是结构因子，L1为n-型漂移区的厚度，L2为所述n+型缓冲区的宽度，ρ1为n-型漂移区的电阻率，ρ2为所述n+型缓冲区的电阻率，W为p+型集电极区的长度。
本实施例的RC-IGBT基于芯片中固有的非有源区的周边具有许多具有n+发射极的沟槽栅极，以实现通过沟道层的更高电子密度流，新的RC-IGBT结构可实现无回跳RC-IGBT，而不会牺牲任何IGBT和FWD性能。此外，新概念器件可实现芯片中FWD尺寸与IGBT尺寸比的高设计灵活性，其技术特性对于EV和HEV应用非常重要。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (8)

1.一种能够快速骤回的逆导型绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述逆导型绝缘栅双极型晶体管RC-IGBT包括：
主区域，所述主区域包括非有源区、IGBT部分以及FWD部分；
所述非有源区包括栅极流道与边缘终端；所述主区域分为多块，每一块中多个IGBT部分以及FWD部分间隔分布，所述主区域的各块之间设置有第一栅极流道，所述主区域的各块的外围设置有第二栅极流道，第一栅极流道与第二栅极流道区贯通，所述第二栅极流道外围包设有所述边缘终端；所述非有源区产生电流密度大于预设阈值的电子流；
所述主区域的下方设置有n-型漂移区，所述n-型漂移区的下方设置n+型缓冲区，所述n+型缓冲区的下方设置p+型集电极区及n+阴极区，所述n+阴极和p+型集电极区域通过背面接触短接，所述p+型集电极区的下方连接所述集电极。
2.如权利要求1所述的逆导型绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述p+型集电极区的长度为150μm-200μm。
3.如权利要求1或2所述的逆导型绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述n-型漂移区的等效电阻值为Rd,所述n+型缓冲区的等效电阻值为Rb；其中，Rd/Rb<1。
4.如权利要求3所述的逆导型绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述RC-IGBT满足以下条件：
(A×(ρ1/ρ2)×(L1×L2)/W2))<1
其中A是结构因子，L1为n-型漂移区的厚度，L2为所述n+型缓冲区的宽度，ρ1为n-型漂移区的电阻率，ρ2为所述n+型缓冲区的电阻率，W为p+型集电极区的长度。
5.一种用于实现能够快速骤回的逆导型绝缘栅双极型晶体管的方法，其特征在于，所述逆导型绝缘栅双极型晶体管RC-IGBT包括：主区域；所述主区域包括非有源区、IGBT部分以及FWD部分，所述非有源区包括栅极流道与边缘终端；所述主区域分为多块，每一块中多个IGBT部分以及FWD部分间隔分布，所述主区域的各块之间设置有第一栅极流道，所述主区域的各块的外围设置有第二栅极流道，第一栅极流道与第二栅极流道贯通，所述第二栅极流道外围包设有所述边缘终端；
所述主区域的下方设置有n-型漂移区，所述n-型漂移区的下方设置n+型缓冲区，所述n+型缓冲区的下方设置p+型集电极区及n+阴极区，所述n+阴极和p+型集电极区域通过背面接触短接，所述p+型集电极区的下方连接所述集电极；
所述方法包括：
所述非有源区产生电流密度大于预设阈值的电子流；
所述电子流通过所述n+型缓冲区流入相邻的n+阴极区；
集中在所述n+型缓冲区中的电子流导致产生电压降；
当所述电压降超过所述n+型缓冲区和p+型集电极区之间的p-n结的内置电压时，所述p-n结导通，过量的空穴载流子从p+型集电极区注入所述n-型漂移区，导致RC-IGBT的Vce快速降低到骤回终点电压，所述骤回终点电压为RC-IGBT的Vce-Ic导通状态特性与IGBT一致的临界电压。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述p+型集电极区的长度为150μm-200μm。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述n-型漂移区的等效电阻值为Rd,所述n+型缓冲区的等效电阻值为Rb；Rd/Rb<1。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述RC-IGBT满足以下条件：
(A×(ρ1/ρ2)×(L1×L2)/W2))<1
其中A是结构因子，L1为n-型漂移区的厚度，L2为所述n+型缓冲区的宽度，ρ1为n-型漂移区的电阻率，ρ2为所述n+型缓冲区的电阻率，W为p+型集电极区的长度。
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