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IGBT模塊

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功率晶體管廣泛應用于各種中小型電力電子電路作開關使用。GTR可用在如變頻器、逆變器、斬波器等裝置的主回路上。由于GTR無須換流回路，工作頻率也可比晶閘管至少高10倍，因此它能簡化線路，提高效率，在幾十千瓦的上述裝置中可以取代晶閘管。但GTR 的過載能力較差，耐壓也不易提高，容量較小。未采用復合晶體管結構時，GTR的放大倍數(shù)較低（10倍上下）。比起容量較低的功率場效應晶體管，GTR的開關頻率較低（采用復合結構時，頻率僅為1千赫左右）。所以，功率晶體管的應用受到一些限制。
自80年代中期以來，GTR正向大容量、復合管及模塊組件化等方向發(fā)展，將在幾百千瓦或更大容量的裝置中取代晶閘管。
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功率晶體管是隨著近幾年移動通信系統(tǒng)對基站功率放大器和手機功率放大器的性能要求提高逐漸發(fā)展起來的新型射頻功率器件。具有工作性能高、寄生電容小、易于集成等特點。特別適合在集成電路中作功率器件。晶體管是由三層雜質(zhì)半導體構成的器件，有三個電極，所以又稱為半導體三極管，晶體三極管等，可以用于檢波、整流、放大、開關、穩(wěn)壓、信號調(diào)制和許多其它功能。

三極管是由2塊N型半導體中間夾著一塊P型半導體所組成，發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結稱為發(fā)射結,而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN結稱為集電結,三條引線分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極。

當b點電位高于e點電位零點幾伏時，發(fā)射結處于正偏狀態(tài)，而C點電位高于b點電位幾伏時，集電結處于反偏狀態(tài)，集電極電源Ec要高于基極電源Ebo。
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在制造三極管時，有意識地使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的，同時基區(qū)做得很薄，而且，要嚴格控制雜質(zhì)含量，這樣，一旦接通電源后，由于發(fā)射結正確，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（電子）極基區(qū)的多數(shù)載流子（控穴）很容易地截越過發(fā)射結構互相向反方各擴散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過發(fā)射結的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發(fā)射極電流Ie。三極管分很多種，按功率大小可分為大功率管和小功率管；按電路中的工作頻率可分為高頻管和低頻管；按半導體材料不同可分為硅管和鍺管；按結構不同可分為NPN管和PNP管。無論是NPN型還是PNP型都分為三個區(qū)，分別稱為發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)，由三個區(qū)各引出一個電極，分別稱為發(fā)射極（E）、基極（B）和集電極（C），發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結稱為發(fā)射結，集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結稱為集電結。其中發(fā)射極箭頭所示方向表示發(fā)射極電流的流向。
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三極管的特性曲線是用來表示各個電極間電壓和電流之間的相互關系的，它反映出三極管的性能，是分析放大電路的重要依據(jù)。特性曲線可由實驗測得，也可在晶體管圖示儀上直觀地顯示出來。
(1) 輸入特性也有一個“死區(qū)”。在“死區(qū)”內(nèi)，VBE雖已大于零，但IB幾乎仍為零。當VBE大于某一值后，IB才隨VBE增加而明顯增大。和二極管一樣，硅晶體管的死區(qū)電壓VT（或稱為門檻電壓）約為0.5V，發(fā)射結導通電壓VBE =（0.6~0.7）V；鍺晶體管的死區(qū)電壓VT約為0.2V，導通電壓約（0.2~0.3）V。若為PNP型晶體管，則發(fā)射結導通電壓VBE分別為(-0.6 ~ -0.7)V和(-0.2~ -0.3)V。
（2）一般情況下，當VCE >1V以后，輸入特性幾乎與VCE=1V時的特性重合，因為VCE >1V后，IB無明顯改變了。晶體管工作在放大狀態(tài)時，VCE總是大于1V的（集電結反偏），因此常用VCE≥1V的一條曲線來代表所有輸入特性曲線。
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半導體材料從發(fā)現(xiàn)到發(fā)展，從使用到創(chuàng)新，擁有這一段長久的歷史。宰二十世紀初，就曾出現(xiàn)過點接觸礦石檢波器。1930年，氧化亞銅整流器制造成功并得到廣泛應用，是半導體材料開始受到重視。1947年鍺點接觸三極管制成，成為半導體的研究成果的重大突破。50年代末，薄膜生長激素的開發(fā)和集成電路的發(fā)明，是的微電子技術得到進一步發(fā)展。60年代，砷化鎵材料制成半導體激光器，固溶體半導體此阿里奧在紅外線方面的研究發(fā)展，半導體材料的應用得到擴展。1969年超晶格概念的提出和超晶格量子阱的研制成功，是的半導體器件的設計與制造從雜志工程發(fā)展到能帶工程，將半導體材料的研究和應用推向了一個新的領域。90年代以來隨著移動通信技術的飛速發(fā)展，砷化鎵和磷化煙等半導體材料成為焦點，用于制作高速高頻大功率激發(fā)光電子器件等；近些年，新型半導體材料的研究得到突破，以氮化鎵為代表的先進半導體材料開始體現(xiàn)出超強優(yōu)越性，被稱為IT產(chǎn)業(yè)的新發(fā)動機。