igbt(insulated gate bipolar transistor)
，絕緣柵
雙極型電晶體
，是由bjt(
雙極型三極體
)和mos(絕緣柵型場效電晶體
)組成的復合全控型
電壓驅動式功率半導體
器件,具有功率
mosfet
的高速效能與雙極的低電阻效能
兩方面的優點。
igbt
驅動功率小而飽和壓降低，非常適合應用於
直流電壓
為600v
及以上的變流系統如交流電機、變頻器、
開關電源
、照明電路、牽引傳動等領域。
igbt
的提出mosfet
的結構是在低摻雜的襯底上製作高摻雜的源漏區，當漏電壓增加時，耗盡區主要向低摻雜的襯底一側延伸，當耗盡區延伸到源區時，器件便產生穿通。因此，要提高器件的耐壓水平，可以提高襯底的摻雜，但襯底摻雜由閾值電壓決定，不能無限提高。在結構上，可以增加溝道長度
l，但這樣一來，期間的寬長比減小，工作電流減小，因此，這種結構不容易實現
mos功率器件的高壓大電流。為解決這一問題，各種新結構被提出，有
ldmos (lateral double diffused mos
，橫向擴散金屬氧化物半導體)，
vvmos
（vertical v-groove mos
），vumos
（vertical u-groove mos
），vdmos
（vertical double diffused mos
）。一系列的改進之後，
vdmos
克服了很多缺點，但導通電阻還是較大。
於是人們開拓了乙個新思路，一方面保留功率
mos的優點，另一方面引入乙個雙極結型結構，這樣，在器件導通時，雙極結型結構會產生少數載流子注入效應，從而對
n-漂移區的電導率進行調製，即電導調製效應，從而有效地降低
n-漂移區的電阻率和器件的導通電阻。圖
1為最基本的
igbt
結構圖。
igbt
主要缺點
圖1基本igbt結構圖
igbt
在克服了
vdmos
缺點的同時，又帶來了其自身固有的結構缺陷。
igbt
隱含一種柵控四層
pnpn
閘流體結構，這種寄生結構在一定的工作條件下會發生閂鎖。閂鎖會使
igbt
失去柵控能力，器件無法自行關斷，甚至會將
igbt
永久性燒毀。也就是說，
igbt
的最大工作電流受寄生閘流體閂鎖效應的限制。
igbt
應用領域
igbt
的應用範圍一般都在耐壓
600v
以上、電流
10a以上、頻率為
1khz
以上的區域。鑑於
igbt
的引數特性，目前
igbt
主要應用在電機、變換器（逆變器）、變頻器、
ups、
eps電源、風力發電裝置等工業控制領域。在上述應用領域中
igbt
憑藉著電壓控制、驅動簡單，開關頻率高、開關損耗小，可實現短路保護等優點在
600v
及以上中壓應用領域中競爭力逐步顯現，在
ups、開關電源、電車、交流電機控制中已逐步替代
gto、
gtr。
附：buck
電路中的開關器件，通常可採用
igbt
、grt
、gto
、mosfet
。 可關斷閘流體
gto（
gate turn-off thyristor
）亦稱門控閘流體。其主要特點為，當門极加負向觸發訊號時閘流體能自行關斷。可關斷閘流體也屬於
pnpn
四層三端器件，其結構及等效電路和普通閘流體相同，
電力電晶體（
gtr）
gtr,giant transistor
的縮寫，電力電晶體是一種雙極型大功率高反壓電晶體，由於其功率非常大，所以，它又被稱作為巨型電晶體，簡稱
gtr。
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