文章目录
一、什么是IGBT？
二、IGBT内部结构
三、IGBT工作原理
四、IGBT的等效电路
五、IGBT 的特性
1、静态 VI 特性
2、开关特性
3、输入特性
4、输出特性
六、IGBT的分类-穿通 IGBT（PT-IGBT）和非穿通 IGBT（NPT-IGBT）
1、穿通 IGBT、PT-IGBT
2、非穿通 IGBT, NPT-IGBT
3、PT-IGBT 和 NPT-IGBT 在电路设计上的差异
七、IGBT 的优缺点
1、优点
2、缺点
文章内容来自 https://zhuanlan.zhihu.com/p/526852012
在实际应用中最流行和最常见的电子元器件是双极结型晶体管 BJT 和 MOS管。在之前的文章中我已经对BJT的工作原理和MOS管的工作原理以及结构应用有进行详细地说明。 虽然说 BJT 和 MOS 管是最流行和最常见的元器件，但是在非常高电流的应用中有限制，这个时候 IGBT 就派上用场了。
你可以把 IGBT 看作 BJT 和 MOS 管的融合体，IGBT具有 MOS 的输入特性和BJT 管的输出特性。 与 BJT 或 MOS管相比，绝缘栅双极型晶体管 IGBT 的优势在于它提供了比标准双极型晶体管更大的功率增益，以及更高的工作电压和更低的 MOS 管输入损耗。
这篇文章将较为详细地讲解 IGBT 内部构造，工作原理等基础知识。
一、什么是IGBT？
IGBT 是绝缘栅双极晶体管的简称，是一种三端半导体开关器件，可用于多种电子设备中的高效快速开关。
IGBT 主要用于放大器，用于通过脉冲宽度调制 (PWM) 切换/处理复杂的波形。
就像我上面说的 IGBT 是 BJT 和 MOS管的融合，IGBT 的符号也代表相同。你可以看到输入侧代表具有栅极端子的 MOS管，输出侧代表具有集电极和发射极的 BJT。 集电极和发射极是导通端子，栅极是控制开关操作的控制端子。
二、IGBT内部结构
IGBT 有三个端子（集电极、发射极和栅极）都附有金属层。然而，栅极端子上的金属材料具有二氧化硅层。
IGBT结构是一个四层半导体器件。四层器件是通过组合 PNP 和 NPN 晶体管来实现的，它们构成了 PNPN 排列。 IGBT的内部结构图
如上图所示，最靠近集电极区的层是 (p+) 衬底，即注入区；在它上面是 N 漂移区域，包括 N 层。注入区将大部分载流子（空穴电流）从 (p+) 注入 N- 层。
漂移区的厚度决定了 IGBT 的电压阻断能力。
漂移区域的上面是主体区域，它由 § 基板组成，靠近发射极，在主体区域内部，有 (n+) 层。
收集器区域（或注入区域）和 N 漂移区域之间的连接点是 J2。类似地，N-区域 和 主体区域之间的结点是结点 J1。
注意： IGBT 的结构在拓扑上类似于“MOS”栅极的晶闸管。但是，晶闸管动作和功能是可抑制的，这意味着在 IGBT 的整个器件工作范围内只允许晶体管动作。
IGBT 比晶闸管更可取，因为晶闸管等待过零的快速切换。
三、IGBT工作原理
IGBT 的工作原理是通过激活或停用其栅极端子来开启或关闭。
如果正输入电压通过栅极，发射器保持驱动电路开启。另一方面，如果 IGBT 的栅极端电压为零或略为负，则会关闭电路应用。
由于 IGBT 既可用作 BJT 又可用作 MOS管，因此它实现的放大量是其输出信号和