BJT、MOST和IGBT的那些故事

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由晶體三極管和MOS管組成的復(fù)合型半導(dǎo)體器件。

IGBT作為新型電子半導(dǎo)體器件，具有輸入阻抗高，電壓控制功耗低，控制電路簡(jiǎn)單，耐高壓，承受電流大等特性，在各種電子電路中獲得極廣泛的應(yīng)用。

BJT出現(xiàn)在MOSFET之前，而MOSFET出現(xiàn)在IGBT之前，所以我們從中間者M(jìn)OSFET的出現(xiàn)來(lái)闡述三者的因果故事。

MOSFET的出現(xiàn)可以追溯到20世紀(jì)30年代初。德國(guó)科學(xué)家Lilienfeld于1930年提出的場(chǎng)效應(yīng)晶體管概念吸引了許多該領(lǐng)域科學(xué)家的興趣，貝爾實(shí)驗(yàn)室的Bardeem和Brattain在1947年的一次場(chǎng)效應(yīng)管發(fā)明嘗試中，意外發(fā)明了電接觸雙極晶體管（BJT）。兩年后，同樣來(lái)自貝爾實(shí)驗(yàn)室的Shockley用少子注入理論闡明了BJT的工作原理，并提出了可實(shí)用化的結(jié)型晶體管概念。

發(fā)展到現(xiàn)在，MOSFET主要應(yīng)用于中小功率場(chǎng)合如電腦功率電源、家用電器等，具有門(mén)極輸入阻抗高、驅(qū)動(dòng)功率小、電流關(guān)斷能力強(qiáng)、開(kāi)關(guān)速度快、開(kāi)關(guān)損耗小等優(yōu)點(diǎn)。隨著下游應(yīng)用發(fā)展越來(lái)越快，MOSFET的電流能力顯然已經(jīng)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。為了在保留MOSFET優(yōu)點(diǎn)的前提下降低器件的導(dǎo)通電阻，人們?cè)?jīng)嘗試通過(guò)提高M(jìn)OSFET襯底的摻雜濃度以降低導(dǎo)通電阻，但襯底摻雜的提高會(huì)降低器件的耐壓。這顯然不是理想的改進(jìn)辦法。但是如果在MOSFET結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上引入一個(gè)雙極型BJT結(jié)構(gòu)，就不僅能夠保留MOSFET原有優(yōu)點(diǎn)，還可以通過(guò)BJT結(jié)構(gòu)的少數(shù)載流子注入效應(yīng)對(duì)n漂移區(qū)的電導(dǎo)率進(jìn)行調(diào)制，從而有效降低n漂移區(qū)的電阻率，提高器件的電流能力。

經(jīng)過(guò)后續(xù)不斷的改進(jìn)，目前IGBT已經(jīng)能夠覆蓋從600V—6500V的電壓范圍，應(yīng)用涵蓋從工業(yè)電源、變頻器、新能源汽車(chē)、新能源發(fā)電到軌道交通、國(guó)家電網(wǎng)等一系列領(lǐng)域。IGBT憑借其高輸入阻抗、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、開(kāi)關(guān)損耗小等優(yōu)點(diǎn)在龐大的功率器件世界中贏得了自己的一片領(lǐng)域。

深圳英能電氣有限公司目前的中頻磁控濺射電源、直流磁控濺射電源、單極性脈沖磁控濺射電源、脈沖偏壓電源、離子源電源、弧電源等等都是采用IGBT作為轉(zhuǎn)換模式，通過(guò)IGBT將直流電壓、電流轉(zhuǎn)換為高頻電壓、電流，如有想要更深入了解電源的效果的話(huà)，不妨撥打電話(huà)垂詢(xún)，聯(lián)系電話(huà)：18025476062，歡迎您的咨詢(xún)和了解。