IGBT 是絕緣柵雙極晶體管的簡稱，是一種三端半導體開關器件，可用于多種電子設備中的高效快速開關。

IGBT 主要用于放大器，用于通過脈沖寬度調制 （PWM） 切換/處理復雜的波形。

IGBT 是 BJT 和 MOS管的融合，IGBT 的符號也代表相同。你可以看到輸入側代表具有柵極端子的 MOS管，輸出側代表具有集電極和發(fā)射極的 BJT。

集電極和發(fā)射極是導通端子，柵極是控制開關操作的控制端子。

IGBT的電路符號與等效電路圖

IGBT的工作原理

IGBT是將強電流、高壓應用和快速終端設備用垂直功率MOSFET的自然進化。由于實現(xiàn)一個較高的擊穿電壓BVDSS需要一個源漏通道，而這個通道卻具有很高的電阻率，因而造成功率MOSFET具有RDS（on）數(shù)值高的特征，IGBT消除了現(xiàn)有功率MOSFET的這些主要缺點。雖然一代功率MOSFET 器件大幅度改進了RDS（on）特性，但是在高電平時，功率導通損耗仍然要比IGBT 技術高出很多。較低的壓降，轉換成一個低VCE（sat）的能力，以及IGBT的結構，同一個標準雙極器件相比，可支持更高電流密度，并簡化IGBT驅動器的原理圖。

IGBT硅片的結構與功率MOSFET 的結構十分相似，主要差異是IGBT增加了P+ 基片和一個N+ 緩沖層（NPT-非穿通-IGBT技術沒有增加這個部分）。其中一個MOSFET驅動兩個雙極器件?；膽迷诠荏w的P+和 N+ 區(qū)之間創(chuàng)建了一個J1結。 當正柵偏壓使柵極下面反演P基區(qū)時，一個N溝道形成，同時出現(xiàn)一個電子流，并完全按照功率 MOSFET的方式產生一股電流。

IGBT和MOSFET的關聯(lián)

80年代初期，用于功率MOSFET制造技術的DMOS（雙擴散形成的金屬-氧化物-半導體）工藝被采用到IGBT中來。在那個時候，硅芯片的結構是一種較厚的NPT（非穿通）型設計。后來，通過采用PT（穿通）型結構的方法得到了在參數(shù)折衷方面的一個顯著改進，這是隨著硅片上外延的技術進步，以及采用對應給定阻斷電壓所設計的n+緩沖層而進展的。幾年中，這種在采用PT設計的外延片上制備的DMOS平面柵結構，其設計規(guī)則從5微米先進到3微米。

90年代中期，溝槽柵結構又返回到一種新概念的IGBT，它是采用從大規(guī)模集成（LSI）工藝借鑒來的硅干法刻蝕技術實現(xiàn)的新刻蝕工藝，但仍然是穿通（PT）型芯片結構。在這種溝槽結構中，實現(xiàn)了在通態(tài)電壓和關斷時間之間折衷的更重要的改進。硅芯片的重直結構也得到了急劇的轉變，先是采用非穿通（NPT）結構，繼而變化成弱穿通（LPT）結構，這就使安全工作區(qū)（SOA）得到同表面柵結構演變類似的改善。