绝缘栅双极型晶体管

   绝缘栅双极型晶体管(I“ulated Gate Blpolar Transistor,IGBT)是⒛世纪80年代中期问世的一种新型复合电力电子器件。由于它兼有MOSFET的快速响应、高输入阻抗和BJT的低通态压降、高电流密度的特性,这些年发展十分迅速。NIF5002NT1G

    1 绝缘栅双极型晶体管的结构

   绝缘栅双极型晶体管的结构、符号及等效电路如图⒈30所示。从图中可见,有一个区域是由NPN组成的,这可以看成MOSFET的源极和栅极之间的部分,另一个区域是PNP结构,即双极型晶体管。IGBT相当于一个由MOSFET驱动的厚基区BJT。从图中还可以看到,在集电极和发射极之间存在着一个寄生晶间管。采用空穴旁路结构并使发射区宽度微细化后,可基本上克服寄生晶间管的擎住作用。IGBT的低掺杂N漂移区较宽,因此可以阻断很高的反向电压。

    2绝缘栅双极型晶体管的工作原理

   由栅极电压来控制IGBT导通或关断。当IGBT栅极加上正电压时,MOSFET内形成沟道,并为PNP晶体管提供基极电流,使IGBT导通。当IGBT栅极加上负电压时,MOSFET内沟道消失,切断PNP晶体管的基极电流,IGBT关断。当tJcE(0时,J3PN结处于反偏状态,IGBT呈反向阻断状态。当L/cE>0时,分两种情况:

    ①若栅射电压仍眺<开启电压△厂α⑾,沟道不能形成,IGBT呈正向阻断状态;

   ②若栅射电压屺E)开启电压%(ω,绝缘栅极下的沟道形成,N+区的电子通过沟道进入N^漂移区,漂移到J3结,由于J3结正向偏置,也向Nˉ区注人空穴,从而在N^区产生电导调制,使IGBT正向导通。