绝缘栅双极晶体管(IGBT)是一种通过与MOSFET相同的方式控制栅极和发射极之间的电压,接通和关断集电极和发射极之间电源的器件。
作为功率半导体的IGBT被应用于从车载用途到工业设备、消费电子等各种用途。从以电车及HEV/EV等高输出电容的三相电机控制逆变器用途,到UPS、工业设备电源等的升压控制用途、IH(电磁感应加热)家用炊具的共振用途等,其用途正在逐渐扩大。
IGBT的常见结构包括:
(a)穿通型(PT)
(a)PT IGBT
(b)非穿通型(NPT)
(b)NPT IGBT(NPT:非穿通型)
(c)薄晶圆穿通型,亦称为场截止型(FS)
(c)薄型PT IGBT(FS-IGBT)
(d)反向导通IGBT(RC-IGBT)是IGBT家族的最新成员
(d)RC-IGBT
其中,FS IGBT的集电极P区的一部分被N区所取代,并且续流二极管像MOSFET一样集成。下表显示了各代IGBT及其结构。
- PT IGBT:自从IGBT问世以来,一直使用PT结构。集电极侧的P层很厚,低电流区的正向电压很高。
- NPT IGBT:PT IGBT之后出现了NPT IGBT。NPN IGBT具有很强的耐久性,可用于硬开关和其它逆变器应用。
- 薄型PT IGBT:薄型PT是最新的IGBT结构之一,使用薄晶圆技术来改善正向电压降和开关速度之间的平衡性。凭借由于低损耗,薄型PT IGBT被广泛使用。
- RC-IGBT:RC-IGBT使用最新的薄晶圆技术,并集成了一个快速恢复二极管(FRD)。RC-IGBT可用于电压谐振和其它应用。
来源:东芝电子元件、罗姆、富士电机
原文始发于微信公众号(艾邦半导体网):IGBT有哪些常见结构?
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