有些情况下,IGBT乃至二极管的拖尾电流也有或许发生振动。芯片的内部工艺或许激起LC振动(由半导体芯片和上述描绘的杂散部分),这种激起的原理也被作PETT(等离子提取传输时刻)机理。
BARITT二极管一般作为微波振动器的激起器材,在这种使用中,二极管的一个PN结略微正偏,而另一个PN结则略微反偏。只需外部电压低于临界穿透电压,因为反偏PN结的效果,会发生一个很小的阻断电流。当外部电压抵达穿透电压时,空间电荷区刚好会经过N区延伸到正偏的PN结。这时,因为热激起导致少子(空穴)穿过PN结抵达N区,二极管的电流将急剧上升。因为半导体内的电荷活动及电压传输的滞后会构成一个等效的负微分电阻,假如该负微分电阻大于谐振回路中的等效正电阻,那么就会发生振动。谐振频率受控于载流子在二极管N区的传输时刻。这也是二极管姓名的由来。BARITT二极管的分层模型和I/U曲线如图1所示。
PETT的机理与BARITT的机理相相似,如图2所示。不同之处在于空间电荷区并没有延伸到另二个PN结因而无法放电。N区剩下的离子因为没有被空间电荷区所复合,因而转化为载流子,这也是构成拖尾电流载流子的原因。流过半导体的电流由进入空间电荷区的载流子构成。在特定情况下,比方负微分电阻大于谐振回路中的等效正电阻,将会引发振动。从原理上来说,任何具有双极特性的半导体都或许发生PETT振动。因而,IGBT和二极管都或许发生振动。
振动发生的时刻和程度彻底取决于所作业的环境。或许影响IGBT和二极管拖尾电流振动的参数见表1。
例如,能够在模块内经过放置附加键合线的方法来防止模块内并联半导体之间的振动。这主要是改动谐振回路中寄生参数的影响,然后防止振动。IGBT和二极管关断时拖尾电流振动试验波形如图3所示。图4给出了附加键合线前后IGBT拖尾电流试验成果比照。