IGBT
IGBT（絕緣柵雙極晶體管）絕緣柵雙極晶體管是由BJT（雙極晶體管）和MOS（絕緣柵場(chǎng)效應晶體管）組成的復合完全控制電壓驅動(dòng)功率半導體器件，其具有兩個(gè)MOSFET。 GTR的高輸入阻抗和低導通電壓降的優(yōu)點(diǎn)。 GTR飽和電壓降低，載流密度大，但驅動(dòng)電流大; MOSFET驅動(dòng)功率小，開(kāi)關(guān)速度快，但導通電壓降大，且載流密度小。 IGBT結合了上述兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，具有低驅動(dòng)功率和降低的飽和電壓。適用于直流電壓為600V及以上的轉換器系統，如交流電機、逆變器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引驅動(dòng)和其他領(lǐng)域。
IGBT本質(zhì)上是一個(gè)場(chǎng)效應晶體管。在結構上，IGBT非常接近P功率MOSFET。在背面的漏電極上增加了一個(gè)P+層，我們稱(chēng)之為注入層。上述功率MOSFET本質(zhì)上是一種傳統的MOSFET。它仍然與單載波（多載波）導電，所以我們還沒(méi)有達到其最終性能。因此，一種新的結構被開(kāi)發(fā)出來(lái)。除了MOSFET本身的電子之外，當功率MOSFET被開(kāi)啟時(shí)，我們如何能將空穴注入漏極？因此，自然地，在泄漏端（名字的來(lái)源）引入P+注入層，并且從泄漏端添加P+/N-驅動(dòng)P-N結，但是它是偏置的，所以它不影響傳導，但是增加了空穴注入效應，所以它的特性類(lèi)似于BJT。有兩種載體參與傳導。所以最初的源頭變成了發(fā)射器，排水變成了收集器。
從上面的結構和右邊的等效電路圖可以看出，它有兩個(gè)等效的BJT背對背鏈路。它實(shí)際上是PNPN的晶閘管，不是我們故意制造的，而是由結構產(chǎn)生的。正如我在5個(gè)月前關(guān)于Latch-up的文章（http://ic-..cn/？P=511)，這種結構最致命的是鎖存?？刂奇i存的關(guān)鍵是控制Rs，只要它滿(mǎn)足α1+α2<1。
此外，這種結構的優(yōu)點(diǎn)是提高電流驅動(dòng)能力，但缺點(diǎn)是當器件關(guān)斷時(shí)，通道在沒(méi)有許多子電流的情況下被快速地切斷，但是仍然有一些子孔被注入到集電器(排水)端子，因此整個(gè)器件的電流需要緩慢地t甩掉（尾流），影響設備的關(guān)閉時(shí)間和工作頻率。這是開(kāi)關(guān)器件的一大禁忌，因此在P+和N-驅動(dòng)器之間引入N+緩沖層結構。該層的功能是使從收集器注入的孔在器件關(guān)斷時(shí)迅速終止于N+中。
結合緩沖層以提高開(kāi)關(guān)頻率。我們稱(chēng)這種結構為PT-IGBT（穿透型），而NPT-IGBT沒(méi)有N+緩沖區。
一般來(lái)說(shuō)，NPT-IGBT比PT-IGBT的Vce(sat)高，主要是因為NPT是正溫度系數(P+襯底比空穴注入薄)，而PT是負溫度系數(因為P襯底較厚，所以晶體管的基極調制效應明顯)，Vce(sat)決定開(kāi)關(guān)損耗，所以NPT必須如果需要相同的Vce(sat)，則增加DRI。FT厚度，所以Ron增加。
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