功率半导体作为半导体行业中稳定的一部分,其发展十分重要。而其中绝缘栅双极型晶体管（IGBT）器件,作为结合了功率金属氧化物半导体场效应管（MOS）的栅控能力与电力晶体管（GTR）的低正向导通压降的优点的新型器件,备受人们关注。IGBT因为其较小的导通电阻、易于驱动、耐高压等特点被广泛应用于中速高压领域。然而限制着IGBT的两个因素便是过大电流下的闩锁效应（Latch-up）和关断时的拖尾电流导致的关断延迟。而锗硅（SiGe）作为一种禁带宽度比硅材料窄的半导体材料,将其使用为IGBT的阳极可以通过降低电导调制效应显著降低关断延迟。在此背景下,本文新提出一种将SiGe运用于IGBT源区的思路,以提高IGBT器件的抗闩锁能力。通过将IGBT寄生三极管的发射区材料从Si替换为SiGe,使其组成的异质结禁带宽度差EGE-EGB为负数,从而使电流增益缩小为原来的exp((EGE-EGB)/KT)倍。因此本文提出的将SiGe用于源区的思路可以降低αNPN,从而使闩锁效应发生条件αNPN+αPNP=1更难满足,因此提高器件的闩锁能力与安全工作区,并且αNPN的下降不会给IGBT带来任何负面影响。为了进一步解决闩锁问题,本文又提出一种使用肖特基势垒作为源区的LIGBT结构,利用肖特基接触主要是多子传输的特性基本消除NPN管,使IGBT器件基本不会发生闩锁,因此其低压下可以工作在超大电流模式也不用担心闩锁的问题,安全工作区得到大幅度提升。基于SiGe源区IGBT的理论,本文又提出一种可以省去深P阱掺杂与阴极短接的SiGe源区垂直全包围沟槽栅IGBT器件结构。该结构优点为:沟道被沟槽栅全包围,因此栅控能力与电流密度更高;通过去除阴极短路与P+基区结构,可以减小器件元胞面积,进一步提高工作电流密度并降低比导通电阻;减少器件工艺步骤,减少离子注入退火与光刻的次数,降低制作成本与时间;同时器件在省去P阱后依旧保持着卓越的抗闩锁能力。本文对上述多种器件结构都进行了工作原理阐述与特性分析,并使用了美国Synopsys公司的TCAD软件Sentaurus进行仿真验证。经过对仿真结果的数据分析与对比,证实了SiGe或肖特基接触作为IGBT的源区都能提高器件的抗闩锁能力的结论。