随着电力电子系统不断发展,逆变模块的重要性日益剧增,其作用为将直流电转化为交流电。在逆变模块中,需要快恢复二极管与开关管并联,以传导续流电流。本文旨在设计一款用于逆变模块的高性能高压快恢复二极管。本文首先介绍了快恢复二极管在逆变模块中的作用,同时分析了它与开关管之间相互影响的关系。紧接着介绍了快恢复二极管的各项静动态性能参数,分析了其正向导通压降和反向恢复特性之间的矛盾折中关系,并指出优化这一折中关系的关键在于正向导通时的基区载流子分布。之后,本文介绍了优化载流子分布的各项技术。在此基础上,提出并设计了本文中的带有金属槽结构的具有阶梯掺杂浓度的快恢复二极管。本文在基于国内半导体制造平台基本工艺条件的基础上,设计出了适用于本文所述快恢复二极管的工艺流程。在该工艺流程的基础上,通过各项工艺参数和结构参数的优化,完成了快恢复二极管元胞设计与终端设计,并完成了版图设计。本文所设计的快恢复二极管元胞反向击穿电压1437V,电流能力100A,正向导通压降1.61V@200A/cm2。反向恢复峰值电流IRRM比传统快恢复二极管低60%以上,反向恢复电荷QRR和反向恢复损耗EOFF低于传统快恢复二极管,具有良好的正向导通压降和反向恢复特性折中关系,不易发生动态雪崩,满足设计要求。