絕緣柵雙極晶體管(IGBT)是一種通過與MOSFET相同的方式控制柵極和發射極之間的電壓,接通和關斷集電極和發射極之間電源的器件。
作為功率半導體的IGBT被應用于從車載用途到工業設備、消費電子等各種用途。從以電車及HEV/EV等高輸出電容的三相電機控制逆變器用途,到UPS、工業設備電源等的升壓控制用途、IH(電磁感應加熱)家用炊具的共振用途等,其用途正在逐漸擴大。
IGBT的常見結構包括:
(a)穿通型(PT)
(a)PT IGBT
(b)非穿通型(NPT)
(b)NPT IGBT(NPT:非穿通型)
(c)薄晶圓穿通型,亦稱為場截止型(FS)
(c)薄型PT IGBT(FS-IGBT)
(d)反向導通IGBT(RC-IGBT)是IGBT家族的最新成員
(d)RC-IGBT
其中,FS IGBT的集電極P區的一部分被N區所取代,并且續流二極管像MOSFET一樣集成。下表顯示了各代IGBT及其結構。
- PT IGBT:自從IGBT問世以來,一直使用PT結構。集電極側的P層很厚,低電流區的正向電壓很高。
- NPT IGBT:PT IGBT之后出現了NPT IGBT。NPN IGBT具有很強的耐久性,可用于硬開關和其它逆變器應用。
- 薄型PT IGBT:薄型PT是最新的IGBT結構之一,使用薄晶圓技術來改善正向電壓降和開關速度之間的平衡性。憑借由于低損耗,薄型PT IGBT被廣泛使用。
- RC-IGBT:RC-IGBT使用最新的薄晶圓技術,并集成了一個快速恢復二極管(FRD)。RC-IGBT可用于電壓諧振和其它應用。
來源:東芝電子元件、羅姆、富士電機
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原文始發于微信公眾號(艾邦半導體網):IGBT有哪些常見結構?
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