IGBT的主要I-V特性

IGBT的主要I-V特性

IGBT可以理解为与PiN二极管串联的MOSFET或者具有由达林顿结构驱动的宽基区的PNP。前者可以理解其特点，后者是其原理。由于沟道开路产生的电流必须满足漂移电流和漂移电阻大于0.7V的乘积，所以MOSFET的I-V曲线似乎向后移动（>0.7V），使得P+衬底和N-漂移P-N结可以向前工作，否则沟道开路就不能工作。

最后，让我们吹嘘一下吧。你经常听说第一代IGBT，直到第六代IGBT。这些是什么意思？

1)第一代：他是IGBT的雏形，最简单的原理结构，因此他必须改进N驱动来提高耐压，所以导通电阻和关断功耗相对较高，所以没有得到广泛的应用。

2)第二代：PT-IGBT，由于耗尽层不能穿透N+缓冲层，所以基区电场呈梯形分布，从而降低了芯片厚度和功耗。这主要是西门子1990年至1995年生产的BSM150GB120DN1（“DN1”指第一代）。它具有600V（与GTR特性相似）的优点，并且当达到1200V时，会遇到外延厚度的高成本和低可靠性（掺杂浓度和厚度均匀性差）的问题。

3)第三代：NPT-IGBT采用离子注入技术代替外延技术产生P+集电极(透明集电极技术)，可以精确控制结深，控制发射效率，提高载流子提取速度，降低截止损耗，维持初始载流子寿命在基区不影响稳态功耗，并且具有正温度系数。点，由于该技术相对成熟，实现了稳态损耗和截止损耗的良好折衷，因此得到了广泛的应用。该代表公司仍然是西门子第一家采用FZ（区域熔炼法）代替大块产品的外延，代表BSM200GB120DN2，VCE>1200V，Vce（sat）=2.1V。

4)第四代：沟槽IGBT，最大的改进是采用沟槽结构，沟道从表面到垂直平面，基区PIN效应增强，栅极附近的载流子浓度增加，从而改善了电导率调制效应，降低了导通电阻。同时，由于沟道不是在表面上，JFET效应被消除，因此栅密度的增加不受限制，而且在栅面积上也不受限制。第四代IGBT继续采用第三代集电极P+注入技术，并增加了第二代PT技术作为场端接层、有效的超高压耐受能力等。采用二次注射技术比较困难。此时，19体育官方的减薄技术是世界首创。在1200V时，其厚度可以减小到120-140μm(NPT-IGBT需要200μm)，在600V时甚至可以减小到70μm。

5)第五代：FS-IGBT和第六代FS-沟槽。第五代和第六代产品是IGBT在经历了上述四个技术改进实践之后各种技术措施的组合。第五代IGBT是第四代产品“透明集电极技术”和“电场终止技术”的结合。第六代产品是基于第五代槽型网格结构的改进，具有全新的面貌。

目前，中国总的能源效率约为33%，比发达国家低约10个百分点。当前，我国节能工作面临着更大的压力。