IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)即绝缘栅双极晶体管,是一种高效的功率半导体器件,广泛应用于各种电力和电子设备中。
IGBT的工作原理与双极晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)有所不同,它结合了二者的优点。IGBT是一种PNP-NMOS结构,有三个区域:一个P型区、一个N型区和一个P型区,分别连接一个集电极、一个源极和一个栅极。
当一个正电压被施加到集电极时,P区中的大量少数载流子会扩散到N区,形成电流。在此时,通过栅极施加一个正电压可以引起栅极和N型区之间的PN结反向偏置,这将限制P区中的少数载流子数量并减小电流。这种限制电流的作用类似于BJT中的基极控制。
快盈500个人主页当栅极电压增大时,PN结的反向偏置会变弱,P区中的少数载流子数量也会增多,导致电流增加。当栅极电压下降时,PN结的反向偏置会增强,P区中的少数载流子数量会减少,导致电流减小。这种变化类似于FET中的场效应。
因此,IGBT可以通过栅极控制电流,并且具有高电压承受能力和低开关损耗的优点,广泛应用于各种高功率电子设备和电力应用中。