IGBT(Insulated Gate Bipolar Transist)组成，是一种复合全控型电压驱动式开关功率半导体器件，是实现电能转换的核心器件，也是目前MOS-双极型功率器件的主要发展方向之一。

　　IGBT的结构和等效电路图如图1所示，其不仅具有MOSFET输入阻抗高、栅极易驱动等特点，而且具有双极型晶体管电流密度大、功率密度高等优势，已广泛应用于轨道交通、新能源汽车、智能电网、风力发电等高电压、大电流的领域，以及微波炉、洗衣机、电磁灶、电子整流器、照相机等低功率家用电器领域。

　　图1： a) IGBT简化结构 b) 含有寄生npn晶体管和的等效电路 c) 简化后的等效电路

　　IGBT的结构可以分为表面栅极结构和体Si结构两部分，表面栅极结构有两种类型：栅极形成在晶圆表面的平面栅结构和栅极形成在晶圆表面沟槽中的沟槽栅结构，沟槽栅结构将平面栅的表面沟道移到体内，消除了平面栅结构中的JFET区，提高了器件的电流密度，平面栅IGBT和沟槽栅IGBT的结构分别如图2 a)和b)所示。

　　另一方面，体Si结构根据器件在反向耐压时耗尽区是否到达集电区可以分为穿通型(PT)IGBT和非穿通型(NPT)IGBT(FS型可以看成是穿通型的改进结构)，其结构和电场分布如图3)所示。

　　整体上看，IGBT结构是在MOS管结构的基础上，将部分n型漏极区用重掺杂p型区代替，两者最大的区别在于，MOS管器件采用低掺杂的n型漏极区以获得较高的击穿电压，然而在导通状态下会产生较大的压降;IGBT背面引入的N-drift/P-collector结可以在器件导通时向漂移区注入少数载流子，在N-drift区形成电导调制效应，大大降低漂移区电阻。

　　IGBT是一个三端器件，正面有两个电极，分别为发射极(Emitter)和栅极(Gate)，背面为集电极(Collector);在正向工作状态下，发射极接地或接负压，集电极接正压，两电极间电压Vce>

　　0，因此IGBT的发射极和集电极又分别称为阴极(Cathode)和阳极(Anode)。IGBT可以通过控制其集-射极电压Vce和栅-射极电压Vge的大小，实现对IGBT导通/开关/阻断状态的控制，其简要工作原理如下：

　　当IGBT栅-射极加上加0或负电压时，正面MOSFET结构沟道消失，IGBT呈关断状态。

　　②若栅-射极电压Vge>

　　Vth ，MOS栅极沟道形成，IGBT呈导通状态(正常工作)。此时，空穴从P+区注入到N-基区进行电导调制，减少N-基区电阻RN-的值，使IGBT通态压降降低。

　　主要包括以下步骤：保护环注入和推进→场氧(FOX)形成→沟槽刻蚀与栅氧生长→多晶Poly填充→源区Pbody与N+注入→介质层生长→接触孔刻蚀与填充→金属层连接与钝化层覆盖。IGBT的背面工艺与DMOS有较大差别，主要工艺步骤包括：背面减薄→H注入或P注入形成Buffer层→背面集电极P+注入→激光退火→背面金属层形成。

　　IGBT工艺技术有别于平面DMOS且加工难度大的方面包括：超薄片加工、高能离子注入、背面激光退火。

　　四、IGBT发展路线年代IGBT器件诞生至今，随着工艺水平的发展，IGBT先后经历了7代升级，从平面穿通型(PT)到平面非穿通型(NPT)，再到沟槽场截止型(Trench FS)，

　　面积、工艺线宽、通态饱和压降、关断时间、功率损耗等各项参数指标经历了不断的优化，阻断电压也从最初的600V提高到10000V以上，产品涵盖低中高各个电压范围。IGBT各代次技术参数对比如下表2所示。

　　未来IGBT器件将向着槽栅结构、精细化图形、载流子注入增强调制、以及薄片化的加工工艺和更大尺寸的晶圆方向继续发展;同时，先进的封装技术和更多功能的集成也是IGBT的发展方向;此外，伴随着SiC材料开发逐渐走向成熟，SiC IGBT器件的研发和产业化或许会给IGTB器件带来新的生机。

　　包括三相桥式逆变电路和单相逆变电路。三相桥式逆变电路通常适用于三相交流驱动电机，而单相逆变电路通常适用于单相交流

　　中的两个主要类型，米乐M6 米乐它们在电力传输和控制方面扮演着重要角色。下面将从优点、缺点和应用领域等方面

　　（Insulated Gate Bipolar Transistor）技术来实现加热控制。

　　是一种晶体管，是MOSFET和BJT集成而成的开关，具有高速开关能力和较低的导通电阻，用于高效率的功率调节。

　　, InsulatedGate Bipolar Transistor)是一种三端功率半导体

　　1开通关断时的电压电流波形如图1所示，Lσ代表整个换流回路（条纹区域内）所有的杂散电感之和（电容器，母排，

　　由BJT (双极性三极管)和MOSFET (绝缘栅型场效应管)复合而成 BJT ( Bipolar Junction Transistor ) :双极性晶体管(晶体三极管)，“双极性是指

　　的输出特性通常表示的是以栅极-发射极电压VGE为参变量时，漏极电流IC和集电极-发射极电压VCE之间的关系曲线

　　有超低压、低压、中压和高压等类型，其中新能源汽车、工业控制、家用电器等使用的

　　以中压为主，而轨道交通、新能源发电和智能电网等对电压要求较高，主要使用高压

　　与MOSFET不同，内部没有寄生的反向二极管，因此在实际使用中(感性负载)需要搭配适当的快恢复二极管。

　　，广泛应用于轨道交通、智能电网、工业节能、电动汽车和新能源装备等领域。

　　的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP晶体管提供基极电流，使

　　的特点和电学特性做了简要阐述；最 后列举了一些最新的研究成果，并探讨了

　　）；2.双极型：基于PN结的电力二极管、晶闸管、 GTO、GTR 。3.复合型：

　　有三个端子：集电极、发射极和栅极，他们都是附有金属层。但是，栅极端子上的金属材料具有二氧化硅层。

　　是通过组合 PNP 和 NPN 晶体管来实现的，它们构成了 P-N-P-N 排列。

　　全称绝缘栅双极晶体管，它是由BJT(双极型晶体管)和MOSFET(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电子电力

　　是绝缘栅双极型晶体管，是由双极型三极管和绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体

　　的驱动方法和MOSFET基本相同，只需控制输入极N一沟道MOSFET，所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET的沟道形成后，从P+基极注入到N一层的空穴（少子），对N一层进行电导调制，减小N一层的电阻，使

　　是“InsulatedGateBipolarTransistor”的首字母缩写，中文名称是“绝缘栅双极晶体管”。通过结合MOSFET和双极晶体管，

　　，它的开通和关断由栅极和发射极间电压UGE决定，当栅射电压UCE为正且大于开启电压UCE（th）时，MOSFET内形成沟道并为PNP型晶体管提供基极电流进而使

　　的控制区为栅区，附于其上的电极称为栅极。沟道在紧靠栅区边界形成。在漏、源之间的P型区

　　是双极型三极管和MOS管结合在一起的产物，双极型三极管具有低频（10KHz以下）大电流能力，MOSFET具有高频（100KHz以上）小电流特点。

　　的优点，电压控制驱动，通流能力强，频率最高可使用到100KHz，是中频段理想的功率

　　的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP晶体管提供基极电流，使

　　(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体

　　（绝缘栅双极型晶体管），是由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体

　　操作时所面临的问题之一是米勒效应的寄生电容。这种效果是明显的在0到15V类型的门极驱动器（单电源驱动器）。门集-电极之间的耦合，在于

　　就是一个开关，非通即断，如何控制他的通还是断，就是靠的是栅源极的电压，当栅源极加+12V（大于6V，一般取12V到15V）时

　　（Insulated Gate Bipolar Transistor），绝缘栅双极型晶体管，是由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体

　　是一个非通即断的开关，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。

　　的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使

　　(InsulatedGateBipolarTransistor)是MOS

　　的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给 PNP 晶体管提供基极电流，使