IGBT结构原理
发布网友
发布时间：2024-10-22 06:25
我来回答
共1个回答
热心网友
时间：2024-11-18 21:27
IGBT结构原理包括MOS管增强型和耗尽型工作原理，以及平面型与沟槽型IGBT、PT，NPT，FS型IGBT的区别。
增强型MOS管工作原理：VGS=0时，管子呈截止状态，加上适当VGS后，多数载流子被吸引形成导电沟道。耗尽型MOS管在VGS=0时，正离子感应出电子形成N型导电沟道。平面型IGBT与沟槽型IGBT电流垂直流动，前者JFET效应导致阻抗增大，后者则消除该效应，增加近表面载流子浓度及沟道密度，降低导通压降。
PT型IGBT出现最早，NPT型IGBT为上世纪90年代主流，FS型IGBT结合PT与NPT的优点，至今占据主导地位。PT型IGBT使用高浓度P+硅作为起始材料，工艺复杂成本高；NPT型IGBT以轻掺杂N-硅为材料，成本较低；FS型IGBT背面增加N型注入，硅片更薄，提高了效率与稳定性。
发射极效率上，PT型IGBT背发射区注入效率高，但导致拖尾电流；NPT型IGBT背发射区注入效率低，基区少子寿命长，降低拖尾电流，开关损耗小；FS型IGBT类似PT与NPT，具有两者优点，开关特性更好。
温度系数方面，PT型IGBT在大电流范围内为负温度系数，随温度升高载流子浓度增加，导通压降减小；NPT与FS型IGBT在大电流范围内为正温度系数，温度升高对载流子增加影响小，主要影响因素为载流子迁移率与接触电阻。
总的来说，IGBT结构原理通过不同工作原理与工艺优化，实现高效能与稳定性的目标，而IGBT的分类与区别则从设计角度提供了更多选择与优化空间。
