袁榕蔚，刘 超，陈万军

（电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室，成都 610054）

1 引言

脉冲功率系统可以在极短的时间（微秒或者纳秒量级）内产生兆瓦级别的瞬时高功率，因此被广泛应用于粒子加速、废气废水净化、食品加工等诸多领域[1-3]。其中脉冲功率开关是脉冲功率系统的核心组成部分，具有高阻断电压、高峰值电流、高di/dt能力，其开关性能直接影响脉冲系统的输出特性，是脉冲功率技术的重要研究方向之一[4]。

在电力电子领域众多电力半导体器件之中，绝缘栅双极性晶体管（Insulate-Gate Bipolar Transistor，IGBT）是当今发展较为迅速的全控型半导体开关器件，应用较为广泛。但如果应用在高di/dt和高峰值电流的条件下，IGBT就很难满足应用要求。MOS栅控晶闸管(MOS-Controlled Thyristor，MCT)无疑是更好的选择，它既有MOS电压控制、驱动电路简单、开关速度高、开关损耗小的优点，又有晶闸管的高di/dt、低导通电阻等优点，因此更适合使用在脉冲系统当中。一种阴极短接的MOS控制晶闸管 (Cathodic Short MOS-Controlled Thyristor，CS-MCT)相对于常规MCT表现出更好的脉冲性能[5-7]。

CS-MCT相对于其他的功率器件具有较好的脉冲特性，针对CS-MCT的dv/dt耐量和串联方面也做了广泛的研究[8-9]。但在脉冲功率系统对脉冲电流的需求不断提高的情况下，单个器件的脉冲电流已经难以满足应用的要求，CS-MCT的并联就是一种快速有效的解决方案。但与IGBT不同，CS-MCT在开启后脉冲宽度很短，一般在纳秒量级。这就使得并联的器件如果导通延迟不同，会有大量电流流经优先导通的器件，导致模块负荷分配不均，电流较大的器件加速老化和损坏，降低系统的稳定性，因此解决CS-MCT并联均流问题是必要的。……