- 在上面介绍的Power MOSFET其实根本上来讲它还是传统的MOSFET,它依然是单一载流子(多子)导电,所以我们还没有发挥出它的极致性能。所以后来发展出一个新的结 构,我们如何能够在Power MOSFET导通的时候除了MOSFET自己的电子我还能从漏端注入空穴不就可以了吗?所以自然的就在漏端引入了一个P+的injection layer (这就是名字的由来),而从结构上漏端就多了一个P+/N-drift的PN结,不过他是正偏的,所以它不影响导通反而增加了空穴注入效应,所以它的特性就类似BJT了有两种载流子参与导电。所以原来的source就变成了Emitter,而Drain就变成了Collector了。
- 这样的结构好处是提高了电流驱动能力,但坏处是当器件关断时,沟道很快关断没有了多子电流,可是Collector (Drain)端这边还继续有少子空穴注入,所以整个器件的电流需要慢慢才能关闭(拖尾电流, tailing current),影响了器件的关断时间及工作频率。这个可是开关器件的大忌啊,所以又引入了一个结构在P+与N-drift之间加入N+buffer层,这一层的作用就是让器件在关断的时候,从Collector端注入的空穴迅速在N+ buffer层就被复合掉提高关断频率,我们称这种结构为PT-IGBT (Punch Through型),而原来没有带N+buffer的则为NPT-IGBT。电动控制系统 大功率直流/交流(DC/AC)逆变后驱动汽车电机;车载空调控制系统 小功率直流/交流(DC/AC)逆变,使用电流较小的IGBT和FRD;充电桩 智能充电桩中IGBT模块被作为开关元件使用;
- IGBT各代之间的技术差异,要了解这个,我们先看一下IGBT的发展历程。工程师在实际应用中发现,需要一种新功率器件能同时满足:·驱动电路简单,以降低成本与开关功耗;通态压降较低,以减小器件自身的功耗。回顾他们在1950-60年代发明的双极型器件SCR,GTR和GTO通态电阻很小;电流控制,控制电路复杂且功耗大;1970年代推出的单极型器件VD-MOSFET通态电阻很大;电压控制,控制电路简单且功耗小;因此到了1980年代,他们试图把MOS与BJT技术集成起来的研究,导致了IGBT的发明。 1985年前后美国GE成功试制工业样品(可惜后来放弃)。自此以后, IGBT主要经历了6代技术及工艺改进。
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