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IGBT. 5 . 6 绝缘门极双极晶体管（ IGBT). IGBT(Insulate Gate Bipolar Transistor) 绝缘栅双极晶体管是一种具有 MOS 输入、双极输出功能的 MOS 、双极的复合型半导体器件。既有 MOSFET 的输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关速度高的优点 , 又具有双极功率晶体管的电流密度大、饱和压降低、电流处理能力强的优点。. 1 、 IGBT 的基本结构 2 、 IGBT 的工作原理与基本特性 3 、 IGBT 的阻断特性 4 、 IGBT 的通态特性 5 、 IGBT 的开关特性. IGBT.
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IGBT 5.6绝缘门极双极晶体管（IGBT) IGBT(Insulate Gate Bipolar Transistor)绝缘栅双极晶体管是一种具有MOS输入、双极输出功能的MOS、双极的复合型半导体器件。既有MOSFET的输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关速度高的优点,又具有双极功率晶体管的电流密度大、饱和压降低、电流处理能力强的优点。 1、IGBT的基本结构 2、IGBT的工作原理与基本特性 3、IGBT的阻断特性 4、IGBT的通态特性 5、IGBT的开关特性
IGBT 1、IGBT的基本结构 非对称结构 对称结构
新型功率半导体器件 1、IGBT的基本结构 非对称结构的纵向杂质分布 对称结构的纵向杂质分布
IGBT 2、IGBT的工作原理与基本特性 ※正向阻断区 ※反向阻断区 ※导通区 ※饱和区
IGBT 3、IGBT的阻断特性 1）对称结构正向阻断能力 当VAK＞0时，J2结反偏，门极与阴极短路，J2结的耗尽层的扩展主要在N基区。其击穿电压由基极开路晶体管（P+-N-P）确定。 通过合理设计N基区的掺杂浓度、厚度可以获得所希望的转折电压。设计思路与晶闸管阻断电压的设计思路相同。在一定的转折电压下，当N基区的少子寿命一定时，有很多组ND与WN的组合能满足要求，但只有一组的N基区宽度最小，即所谓优化设计。
IGBT 2）对称结构的反向阻断能力 当VAK＜0时，IGBT的反向阻断能力由J1结承担。J1结的耗尽层的扩展主要在N基区。其击穿电压由基极开路晶体管（P+-N-P）确定。
IGBT 3）非对称结构的正向阻断能力
IGBT 4）非对称结构的反向阻断能力
IGBT 当门极电压远远大于阈值电压时，IGBT中的MOSFET工作于线性区，电子经沟道流入N漂移区，促使P+发射区向N基区注入空穴。N基区具有大注入下的电导调制效应。IGBT在导通区具有传导电流能力强，通态压降小的特性。 4）正向导通特性 如果门极电压较小，稍大于阈值电压，那么MOSFET进入饱和区工作状态，IGBT的集电极电流也随之饱和，如图所示，此时IGBT的特性就是由MOSFET提供基极电流的PNP晶体管的特性。
IGBT ★P-I-N整流管/MOSFET模型
IGBT ★P-I-N整流管/MOSFET模型
IGBT 2) 双极晶体管/MOSFET模型
