【R课堂】什么是IGBT？——IGBT的结构

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什么是IGBT？——IGBT的结构
正如“什么是IGBT”一文中所介绍的，通过MOSFET和双极晶体管相结合，使IGBT成为同时具备这两种器件优点的功率晶体管。下面以目前主流的N沟道IGBT为例，来介绍IGBT的基本结构。从现在开始，只用“IGBT”描述的基本上都是指N沟道IGBT。


IGBT的结构
为了便于理解IGBT半导体的结构，我们首先来回顾一下电路图符号、简单的等效电路以及IGBT的基本工作。

IGBT有栅极、集电极、发射极三个引脚，可以认为，栅极与MOSFET的栅极相同，集电极和发射极与双极晶体管相同。在N沟道IGBT的情况下，IGBT与MOSFET一样，通过电压控制元件相对于发射极在栅极施加正栅极电压VGE时，集电极-发射极之间导通，流过集电极电流IC。


下面是表示IGBT半导体结构的示意图（截面图）和等效电路图。为便于理解而进行了简化。蓝色箭头表示集电极电流IC的流动情况。我们与旁边的等效电路图比较来看。

如图所示，在Nch MOSFET的漏极侧形成了P+集电极层，从集电极到发射极是P型-N型-P型-N型排列的结构。

【有奖问答】: 等效电路图中的Nch MOSFET的漏极和PNP晶体管的基极都相当于IGBT的________。栅极是________上的薄膜布线，Nch MOSFET的栅极=IGBT的栅极。

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