2.7.1 沟槽型IGBT
2026年01月15日
2.7.1 沟槽型
IGBT
IGBT的进一步改良与MOSFET的情况一样使其为沟槽型。图2.20所示为它的结构,这是在TMOSFET的漏极端子侧追加了p型半导体的结构。TMOSFET的优点同时被继承,即正向压降显著降低,并有助于提高耐压。图2.20b所示为2400A、1700V耐压沟槽型IGBT(Trench-Gated IGBT,TIGBT)的电压电流特性。集电极电流上升点的正向压降被降低到1V以下,pin二极管电流上升点的电压(偏置电压)大约为0.7V,理论上IGBT正向压降的界限值是pin二极管和一个MOSFET形成的串联电路的压降值,因此它已相当接近理论值。(https://www.daowen.com)

图2.20 TIGBT的器件结构及改善的电压电流特性
目前,各个厂家都在进行关于进一步改良n-基础层中注入少数载流子(空穴)分布方面的研究,发布了IEGT(Injection Enhanced Gate Transistor,电子注入增强栅晶体管)或者CSTBT(Carrier Stored Trench-gate Bipolar Transistor,载流子存储沟槽栅双极晶体管)等开关器件。因此,正向压降和耐压间的折中问题得到了解决。现在,容量为4500V、2600A等级,关断时间只有几μs的器件也可以制造出来,主要应用于大容量高电压的装置中。