IGBT技术演进日趋成熟

 

　　IGBT与N通道(N-ch)型MOSFET不同处在于，N-ch型MOSFET的基板极性为N;而IGBT的基板极性为P。由IGBT的构造图可看出，IGBT是由N-ch型的MOSFE与PNP型双极面结型晶体管(BipolarJunctionTransistor,BJT)组合而成。

 

　　第二代的穿透型平坦式(PunchThroughPlanar)IGBT在内部N-chMOSFET导通时，电洞(Hole)从PNP型BJT的射极(Source)注入N-chMOSFET的泄极(Drain)，使此部分电阻降低，此现象称为接面的传导度调变。高压MOSFET泄极的磊晶层(Epitaxial)主宰导通电阻的关键部分，无法大幅降低导通阻抗，而IGBT内的BJT是双极元件，可大幅降低导通电阻，也就是说其具有低的集射极导通电压(Vce(on))。但是凡事难以两全其美，当此IGBT要关闭时，n-Epitaxial中的少数载子(Carrier)消失需要一段时间，产生拖尾电流(TailCurrent)，造成较大的截止能量损失Eoff(Turn-offEnergyLoss)，为改善此缺点，必须将晶圆做一些处理，如在P基板及n-Epitaxial中间加入n-buffer层或打电子射线(E-beam)、中性子(Proton)射线等，以减轻电流拖尾问题。