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  • IGBT是什么-IGBT與mos管有什么聯(lián)系
    • 發(fā)布時間:2021-03-26 13:55:23
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    IGBT是什么-IGBT與mos管有什么聯(lián)系
    IGBT是什么?它是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件, 適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。
    那么什么又是IGBT模塊呢?IGBT模塊是由IGBT(絕緣柵雙極型晶體管芯片)與FWD(續(xù)流二極管芯片)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品;封裝后的IGBT模塊直接應(yīng)用于變頻器、UPS不間斷電源等設(shè)備上。
    IGBT是MOS和BJT的復(fù)合器件,到底是怎么復(fù)合的,往下看。從結(jié)構(gòu)上看,IGBT與功率MOS的結(jié)構(gòu)非常類似,在背面增加P+注入層(injectionlayer)。
    IGBT,mos管
    得出IGBT的導(dǎo)電路徑:
    IGBT,mos管
    由于上圖P阱與N-漂移區(qū)的PN結(jié)成反偏狀態(tài),于是產(chǎn)生了JFET效應(yīng),如下圖。
    IGBT,mos管
     于是,在上述IGBT結(jié)構(gòu)中,電子流通方向的電阻可用下圖表示,結(jié)合上邊描述,一目了然。
    IGBT,mos管
    為了減小上述電阻,并且提高柵極面積利用率,溝槽柵IGBT變成主流,作用效果如下圖。
    IGBT,mos管
    此外,為了提升IGBT耐壓,減小拖尾電流,在N–漂移區(qū)、背面工藝(減薄和注入)上下了不少功夫。
    N-區(qū)下的功夫包含以下幾種:
    IGBT,mos管
     1、PT:以高濃度的P+直拉單晶硅為起始材料,先生長一層摻雜濃度較高的N型緩沖層(N+buffer層),然后再繼續(xù)淀積輕摻雜的N-型外延層作為IGBT的漂移區(qū),之后再在N-型外延層的表面形成P-base、N+source作為元胞,最后根據(jù)需要減薄P型襯底。
    2、NPT:采用輕摻雜N-區(qū)熔單晶硅作為起始材料,先在硅面的正面制作元胞并用鈍化層保護(hù)好,之后再將硅片減薄到合適厚度。最后在減薄的硅片背面注入硼,形成P+collector。
    3、FS:以輕摻雜N-區(qū)熔單晶硅作為起始材料,先在硅面的正面制作元胞并用鈍化層保護(hù)好,在硅片減薄之后,首先在硅片的背面注入磷,形成N+截止層,最后注入硼,形成P+collector。
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