全部產(chǎn)品
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所有的FET都有柵極（gate）、漏極（drain）、源極（source）三個端，分別大致對應(yīng)BJT的基極（base）、集電極（collector）和發(fā)射極（emitter）。除JFET以外，所有的FET也有第四端，被稱為體（body）、基（base）、塊體（bulk）或襯底（substrate）。這個第四端可以將晶體管調(diào)制至運(yùn)行；在電路設(shè)計中，很少讓體端發(fā)揮大的作用，但是當(dāng)物理設(shè)計一個集成電路的時候，它的存在就是重要的。在圖中柵極的長度（length）L，是指源和漏的距離。寬度（width）是指晶體管的范圍，在圖中和橫截面垂直。通常情況下寬度比長度大得多。長度1微米的柵極限制最高頻率約為5GHz，0.2微米則是約30GHz。
IGBT硅片的結(jié)構(gòu)與功率MOSFET 的結(jié)構(gòu)十分相似，主要差異是IGBT增加了P+ 基片和一個N+ 緩沖層(NPT-非穿通-IGBT技術(shù)沒有增加這個部分)。如等效電路圖所示(圖1)，其中一個MOSFET驅(qū)動兩個雙極器件?；膽?yīng)用在管體的P+和 N+ 區(qū)之間創(chuàng)建了一個J1結(jié)。 當(dāng)正柵偏壓使柵極下面反演P基區(qū)時，一個N溝道形成，同時出現(xiàn)一個電子流，并完全按照功率 MOSFET的方式產(chǎn)生一股電流。如果這個電子流產(chǎn)生的電壓在0.7V范圍內(nèi)，那么，J1將處于正向偏壓，一些空穴注入N-區(qū)內(nèi)，并調(diào)整陰陽極之間的電阻率，這種方式降低了功率導(dǎo)通的總損耗，并啟動了第二個電荷流。最后的結(jié)果是，在半導(dǎo)體層次內(nèi)臨時出現(xiàn)兩種不同的電流拓?fù)?一個電子流(MOSFET 電流); 一個空穴電流(雙極)。
IGBT管的開通和關(guān)斷是由柵極電壓來控制的，IGBT管的等效電路如圖1所示。由圖1可知，當(dāng)柵極加正電壓時.MOSFET內(nèi)形成溝道，并為PNP晶體管提供基極電流，從而使IGBT管導(dǎo)通，此時高耐壓的IGBT管也具有低的導(dǎo)通態(tài)壓降。在柵極上加負(fù)電壓時，MOSFET內(nèi)的溝道消失，PNP晶體管的基極電流被切斷，IGBT管即關(guān)斷。IGBT管與M()SFET一樣也是電壓控制型器件，在它的柵極、發(fā)射極間施加十幾伏的直流電壓.只有微安級的漏電流，基本上不消耗功率，顯示了輸入阻抗大的優(yōu)點。IGBT的電路符號仍然沒有統(tǒng)一的畫法，圖1(a)和圖1(b)為IGBT管最常見的電路符號。
若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動正電壓，則MOSFET導(dǎo)通，這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導(dǎo)通;若1GBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V，則MOS截止，切斷PNP晶體管基極電流的供給，使得晶體管截止。IGBT與MOSFET一樣也是電壓控制型器件，在它的柵極一發(fā)射極間施加十幾伏的直流電壓，只有μA級的漏電流流過，基本上不消耗功率。)擎住效應(yīng)或自鎖效應(yīng):溝道電阻上產(chǎn)生的壓降.相當(dāng)于對J3結(jié)施加正偏壓。一旦J3開通，柵極就會失去對集電極電流的控制作用。電流失控，動態(tài)擎住效應(yīng)比靜態(tài)擎住效應(yīng)所允許的集電極電流小。擎住效應(yīng)曾限制IGBT電流容量提高，20世紀(jì)90年代中后期逐漸解決，即將IGBT與反并聯(lián)的快速二極管封裝在一起，制成模塊，成為逆導(dǎo)器件。
IGBT管的柵極通過一層氧化膜與發(fā)射極實現(xiàn)電隔離。由于此氧化膜很薄，IGBT管的UGE的耐壓值為20V，在IGBT管加超出耐壓值的電壓時，會導(dǎo)致?lián)p壞的危險。此外，在柵極一發(fā)射極間開路時，若在集電極與發(fā)射極間加上電壓，則隨著集電極電位的變化，由于集電極有漏電流流過，柵極電位升高。集電極則有電流流過，這時，如果集電極與發(fā)射極間存在高電壓，則有可能使IGBT管發(fā)熱乃至損壞。反向偏置安全工作區(qū)(RBSOA):最大集電極電流、最大集射極間電壓和最大允許電壓上升率確定。
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