IGBT内部结构介绍说明

IGBT内部结构说明
本文以Infineon生产的IGBT 型号为FF400R12KE3为例，其内部解析图片
G1极
G2极
E1极
E2极
IGBT 1单元IGBT 2单元
A
B
1单元续
流二极管
内部说明：
1、IGBT内部构造由两组独立单元系统由三个箭头位置处的外部铜排链接，并联
构造，增大IGBT实际的容量；
2、该型号的IGBT是双单元结构；
3、1单元IGBT系统由G1，E1 ，3极，1极组成；
4、2单元IGBT系统由G2，E2 ，2极，1极组成；
5、单元硅晶节由两个续流二极管并联组成续流回路；
6、工作过程：
1）当G1，E1有PWM开关信号时，A，B硅晶节点得电，与3极开通，经1极输出。

（3极和1极由外部铜排链接，构成A组，B组同时输出）2）当G2，E2有PWM开关信号时，C，D硅晶节点得电，与2极开通，经1极输出。

（2极和1极由外部铜排链接，构成A组，B组同时输出）
7、IGBT的工作原理：
n-区构成空间电荷区，然后植入p导通井，它在边缘地带参杂浓度较低（p-），中心地带参杂浓度较高（p+）。

这些井里存在着层状得n+型硅，它们与发射极的金属铝表面相连。

n+区之上，先是植入一层薄的SiO2绝缘层，后形成控制区。

当栅极和发射极之间加上一个足够高的驱动电压时，栅极下面就会形成一个n沟道反型层，电子可以经由这个通道从发射极流向n-漂移区。

这些电子进入P+时，会使P+的空穴注入n-区。

这些被注入的空穴即从漂移区流向发射极的p区，也经由MOS沟道及n井区横向流入发射极。

因此在n-区出现了构成主电流（集电极电流）的载流子过盈现象，这一载流子的增强效应导致了空间电荷区的缩小和集电极－发射极电压的降低。