IGBT是什么？它是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件, 適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。
那么什么又是IGBT模塊呢？IGBT模塊是由IGBT（絕緣柵雙極型晶體管芯片）與FWD（續(xù)流二極管芯片）通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品；封裝后的IGBT模塊直接應(yīng)用于變頻器、UPS不間斷電源等設(shè)備上。
IGBT是MOS和BJT的復(fù)合器件，到底是怎么復(fù)合的，往下看。從結(jié)構(gòu)上看，IGBT與功率MOS的結(jié)構(gòu)非常類似，在背面增加P+注入層(injectionlayer)。
得出IGBT的導(dǎo)電路徑：
由于上圖P阱與N-漂移區(qū)的PN結(jié)成反偏狀態(tài)，于是產(chǎn)生了JFET效應(yīng)，如下圖。
于是，在上述IGBT結(jié)構(gòu)中，電子流通方向的電阻可用下圖表示，結(jié)合上邊描述，一目了然。
為了減小上述電阻，并且提高柵極面積利用率，溝槽柵IGBT變成主流，作用效果如下圖。
此外，為了提升IGBT耐壓，減小拖尾電流，在N–漂移區(qū)、背面工藝(減薄和注入)上下了不少功夫。
N-區(qū)下的功夫包含以下幾種：
1、PT：以高濃度的P+直拉單晶硅為起始材料，先生長一層摻雜濃度較高的N型緩沖層(N+buffer層)，然后再繼續(xù)淀積輕摻雜的N-型外延層作為IGBT的漂移區(qū)，之后再在N-型外延層的表面形成P-base、N+source作為元胞，最后根據(jù)需要減薄P型襯底。
2、NPT：采用輕摻雜N-區(qū)熔單晶硅作為起始材料，先在硅面的正面制作元胞并用鈍化層保護(hù)好，之后再將硅片減薄到合適厚度。最后在減薄的硅片背面注入硼，形成P+collector。
3、FS：以輕摻雜N-區(qū)熔單晶硅作為起始材料，先在硅面的正面制作元胞并用鈍化層保護(hù)好，在硅片減薄之后，首先在硅片的背面注入磷，形成N+截止層，最后注入硼，形成P+collector。
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