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    1979年，MOS栅功率开关器件作为IGBT概念的先驱即已被介绍到世间。这种器件表现为一个类晶闸管的结构(P-N-P-N四层组成)，其特点是通过强碱湿法刻蚀工艺形成了V形槽栅。80年代初期，用于功率MOSFET制造技术的DMOS(双扩散形成的金属-氧化物-半导体)工艺被采用到IGBT中来。[2]在那个时候，硅芯片的结构是一种较厚的NPT(非穿通)型设计。后来，通过采用PT(穿通)型结构的方法得到了在参数折衷方面的一个明显改进，这是随着硅片上外延的技术进步，以及采用对应给定阻断电压所设计的n+缓冲层而进展的[3]。几年当中，这种在采用PT设计的外延片上制备的DMOS平面栅结构，其设计规则从5微米先进到3微米。90年代中期，沟槽栅结构又返回到一种新概念的IGBT，它是采用从大规模集成(LSI)工艺借鉴来的硅干法刻蚀技术实现的新刻蚀工艺，但仍然是穿通(PT)型芯片结构。[4]在这种沟槽结构中，实现了在通态电压和关断时间之间折衷的更重要的改进。硅芯片的重直结构也得到了急剧的转变，先是采用非穿通(NPT)结构，继而变化成弱穿通(LPT)结构，这就使安全工作区(SOA)得到同表面栅结构演变类似的改善。这次从穿通(PT)型技术先进到非穿通(NPT)型技术，是基本的，也是很重大的概念变化。这就是:穿通。 IGBT的静态特性主要有伏安特性、转移特性。安徽SEMIKRON西门康IGBT模块工厂直销

    但在中MOSFET及IGBT主流器件市场上，90％主要依赖进口，基本被国外欧美、日本企业垄断。国外企业如英飞凌、ABB、三菱等厂商研发的IGBT器件产品规格涵盖电压600V-6500V，电流2A-3600A，已形成完善的IGBT产品系列。英飞凌、三菱、ABB在1700V以上电压等级的工业IGBT领域占优势；在3300V以上电压等级的高压IGBT技术领域几乎处于垄断地位。在大功率沟槽技术方面，英飞凌与三菱公司处于国际水平。西门康、仙童等在1700V及以下电压等级的消费IGBT领域处于优势地位。尽管我国拥有大的功率半导体市场，但是目前国内功率半导体产品的研发与国际大公司相比还存在很大差距，特别是IGBT等器件差距更加明显。技术均掌握在发达国家企业手中，IGBT技术集成度高的特点又导致了较高的市场集中度。跟国内厂商相比，英飞凌、三菱和富士电机等国际厂商占有的市场优势。形成这种局面的原因主要是：1、国际厂商起步早，研发投入大，形成了较高的壁垒。2、国外制造业水平比国内要高很多，一定程度上支撑了国际厂商的技术优势。中国功率半导体产业的发展必须改变目前技术处于劣势的局面，特别是要在产业链上游层面取得突破，改变目前功率器件领域封装强于芯片的现状。总的来说。 湖南代理SEMIKRON西门康IGBT模块厂家直销IGBT导通时的饱和压降比MOSFET低而和GTR接近，饱和压降随栅极电压的增加而降低。

    所有人都知道IGBT的标准定义，但是很少有人详细地、系统地从这句话抽丝剥茧，一层一层地分析为什么定义里说IGBT是由BJT和MOS组成的，它们之间有什么区别和联系，在应用的时候，什么时候能选择IGBT、什么时候选择BJT、什么时候又选择MOSFET管。这些问题其实并非很难，你跟着我看下去，就能窥见其区别及联系。为什么说IGBT是由BJT和MOSFET组成的器件？要搞清楚IGBT、BJT、MOSFET之间的关系，就必须对这三者的内部结构和工作原理有大致的了解。BJT：双极性晶体管，俗称三极管。内部结构（以PNP型BJT为例）如下图所示。BJT内部结构及符号如同我上篇文章（IGBT这玩意儿——从名称入手）讲的，双极性即意味着器件内部有空穴和电子两种载流子参与导电，BJT既然叫双极性晶体管，那其内部也必然有空穴和载流子，理解这两种载流子的运动是理解BJT工作原理的关键。由于图中e（发射极）的P区空穴浓度要大于b（基极）的N区空穴浓度，因此会发生空穴的扩散，即空穴从P区扩散至N区。同理，e（发射极）的P区电子浓度要小于b（基极）的N区电子浓度，所以电子也会发生从N区到P区的扩散运动。这种运动终会造成在发射结上出现一个从N区指向P区的电场，即内建电场。

    有无缓冲区决定了IGBT具有不同特性。有N*缓冲区的IGBT称为非对称型IGBT，也称穿通型IGBT。它具有正向压降小、犬断时间短、关断时尾部电流小等优点，但其反向阻断能力相对较弱。无N-缓冲区的IGBT称为对称型IGBT，也称非穿通型IGBT。它具有较强的正反向阻断能力，但它的其他特性却不及非对称型IGBT。如图2-42(b)所示的简化等效电路表明，IGBT是由GTR与MOSFET组成的达林顿结构，该结构中的部分是MOSFET驱动，另一部分是厚基区PNP型晶体管。五、IBGT的工作原理简单来说，IGBT相当于一个由MOSFET驱动的厚基区PNP型晶体管，它的简化等效电路如图2-42(b)所示，图中的RN为PNP晶体管基区内的调制电阻。从该等效电路可以清楚地看出，IGBT是用晶体管和MOSFET组成的达林顿结构的复合器件。冈为图中的晶体管为PNP型晶体管，MOSFET为N沟道场效应晶体管，所以这种结构的IGBT称为N沟道IIGBT，其符号为N-IGBT。类似地还有P沟道IGBT，即P-IGBT。IGBT的电气图形符号如图2-42(c)所示。IGBT是—种场控器件，它的开通和关断由栅极和发射极间电压UGE决定，当栅射电压UCE为正且大于开启电压UCE（th）时，MOSFET内形成沟道并为PNP型晶体管提供基极电流进而使IGBT导通，此时，从P+区注入N-的空穴。 它与MOSFET的转移特性相同，当栅源电压小于开启电压Ugs(th)时，IGBT处于关断状态。

    该电场会阻止P区空穴继续向N区扩散。倘若我们在发射结添加一个正偏电压（p正n负），来减弱内建电场的作用，就能使得空穴能继续向N区扩散。扩散至N区的空穴一部分与N区的多数载流子——电子发生复合，另一部分在集电结反偏（p负n正）的条件下通过漂移抵达集电极，形成集电极电流。值得注意的是，N区本身的电子在被来自P区的空穴复合之后，并不会出现N区电子不够的情况，因为b电极（基极）会提供源源不断的电子以保证上述过程能够持续进行。这部分的理解对后面了解IGBT与BJT的关系有很大帮助。MOSFET：金属-氧化物-半导体场效应晶体管，简称场效晶体管。内部结构（以N-MOSFET为例）如下图所示。MOSFET内部结构及符号在P型半导体衬底上制作两个N+区，一个称为源区，一个称为漏区。漏、源之间是横向距离沟道区。在沟道区的表面上，有一层由热氧化生成的氧化层作为介质，称为绝缘栅。在源区、漏区和绝缘栅上蒸发一层铝作为引出电极，就是源极(S)、漏极(D)和栅极(G)。上节我们提到过一句，MOSFET管是压控器件，它的导通关断受到栅极电压的控制。我们从图上观察，发现N-MOSFET管的源极S和漏极D之间存在两个背靠背的pn结，当栅极-源极电压VGS不加电压时。 动态特性又称开关特性，IGBT的开关特性分为两大部分。湖南进口SEMIKRON西门康IGBT模块

GBT是能源变换与传输的中心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，作为国家战略性新兴产业。安徽SEMIKRON西门康IGBT模块工厂直销

    公共栅极单元100与第1发射极单元101和第二发射极单元201之间通过刻蚀方式进行隔开；第二表面上设有工作区域10和电流检测区域20的公共集电极单元200；接地区域30则设置于第1发射极单元101内的任意位置处；电流检测区域20和接地区域30分别用于与检测电阻40连接，以使检测电阻40上产生电压，并根据电压检测工作区域10的工作电流。具体地，工作区域10和电流检测区域20具有公共栅极单元100和公共集电极单元200，此外，电流检测区域20还具有第二发射极单元201和第三发射极单元202，检测电阻40则分别与第二发射极单元201和接地区域30连接。此时，在电流检测过程中，工作区域10由公共栅极单元100提供驱动，以使公共集电极单元200上的电流ic通过第二发射极单元201达到检测电阻40，从而可以在检测电阻40上产生测试电压vs，进而可以根据该测试电压vs检测工作区域10的工作电流。因此，在上述电流检测过程中，电流检测区域20的第二发射极单元201相当于没有公共栅极单元100提供驱动，即对于igbt芯片的电子和空穴两种载流子形成的电流，电流检测区域20的第二发射极单元201只获取空穴形成的电流作为检测电流，从而避免了检测电流受公共栅极单元100的电压的影响。 安徽SEMIKRON西门康IGBT模块工厂直销