該產品主要具有正向阻斷電壓高、高溫漏電流小、飽和壓降低、開通門限電壓高、陽極脈沖峰值電流大、斷態陽極電壓上升率（dv/dt）高、開通陽極電流上升率（di/dt）高、抗輻射能力強等特點。

** 芯片陰極區短路點結構及單元器件內部等效（并聯）NPN晶體管數量的選擇： **

器件陰極區的結構設計考慮了兩種情況：即陰極區帶短路點結構和不帶短路點結構。為了充分考慮器件的可靠性，陽極電壓峰值選擇為4000V（器件額定電壓），電壓上升率為4KV/μs。對于不采用陰極短路點結構（單元陰極區寬度為30μm）的器件斷態陰陽極抗擾能力dv/dt，圖1（a）給出器件在陽極峰值電壓達到4000V時，器件內部的溫度分布。

由圖1可見，當斷態陽極電壓上升率較高（4KV/μs）時，由于位移電流正比于反偏結電容（相當于寄生晶體管的集電結電容）和電壓變化率，電壓變化率越大，器件內反偏結位移電流越大，容易導致器件內寄生三極管的觸發導通。圖9表示在器件內部寄生晶體管被觸發開通，而且峰值位移電流密度和峰值晶硅溫度的位置出現在靠近背面陽極附近（P+/N+處結電容較大）。

在陽極電壓上升到3195V時，器件內部局部峰值溫度達到了1108V。因此，當陽極電壓上升率達到4KV/μs時，器件性能受到嚴重影響，無法正常使用。對于陰極短路點結構（短路點直徑5μm，單元陰極區寬度為30μm）的器件斷態陰陽極抗擾能力dv/dt，圖1（b）給出器件在陽極峰值電壓達到4000V時，器件內部的溫度分布。

由圖1（b）可見，在陰極短路點結構和陽極N+緩沖層結構兩者的共同作用下，使得器件內部寄生晶體管的觸發耐量得以提高，器件的抗dv/dt干擾能力得到很大改善。器件內部局部峰值溫度最高，因此本產品陰極發射區擬采用短路點結構，以此進一步改善器件抗斷態陰陽極dv/dt干擾能力。由圖1（b）可見，當采用陰極短路點結構后，在施加斷態陽極電壓變化率dvdt=4KV/s條件下，器件內部晶格溫度分布均勻，且幾乎沒有局部溫度升高，全局溫度幾乎控制在300K。表明采用陰極短路點結構后，器件的抗dv/dt誤觸發能力得到了較大的改善。

由圖1（c）可見，本產品所采用的陰極區寬度及短路點結構參數較合理，陰極區面積可到了充分的利用，消除陰極區邊緣電流集中的現象，獲得較好的di/dt性能。另外，短路點結構尺寸較合理，不僅滿足本單位芯片工藝加工能力，而且短路點在改善dv/dt能力方面發揮了較理想的作用。

圖1 在斷態dvdt=4KV/S情況下，未采用陰極短路點結構（a）、采用陰極短路點結構（b）兩種情況下的器件內部溫度分布、空穴電流分布（c）