IGBT元件概述完整版.pptx

  1. 1、本文档共23页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多

IGBT元件概述半导体器件物理课程报告报告人:小组成员:学校名称:西安交通大学

目录CONTENTS01背景知识02发展历程03结构与工作原理04应用与未来

01背景知识

01背景知识电力电子器件(PowerElectronicDevice)又称为功率半导体器件,主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件。其在功率变换技术的四个主要环节中(输入整流、控制元件、逆变用电力电子器件和输出整流)扮演着不可或缺的角色。可以说是实现将“粗电”精炼成符合应用需要的“精电”的核心器件。电力电子器件电力电子器件主要有:1.不可控器件,例如电力二极管;2.半控型器件,例如晶闸管;3.全控型器件,例如GTO(门极可关断晶闸管)、GTR(电力晶体管),MOSFET(电力场效应晶体管)IGBT(绝缘栅双极晶体管):复合全控型电压驱动式功率半导体器件

01背景知识(什么是IGBT)MOSFET的结构是在低掺杂衬底上制作高掺杂的源漏区。具有优越的高频开关特性要提高器件的耐压水平,就要提高衬底的掺杂,但衬底掺杂由阈值电压决定,不能无限提高。标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改,顶部“开始”面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。建议正文8-14号字,1.3倍字间距。在MOS中引入一个双极结型结构。在器件导通时,双极结型结构会产生少数载流子注入效应从而有效地降低n-漂移区的电阻率和器件的导通电阻。从而兼有高输入阻抗和低导通压降特点

01背景知识IGBT(绝缘栅双极型晶体管)?兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点,同时也克服了BJT尾电流拖曳和MOSFET耐压值不够的缺点工作速度快、开关损耗小、输入阻抗高、驱动电路简单、热温度性好、驱动功率小载流量大、阻断电压高IGBT的“荣誉”最先进功率电子器件02专项重点扶持项目电力电子行业的CPU

02发展历程

MOSFET优点:开关速度快,工作区大缺点:占表面积过大击穿电压低,工作电流小

LDMOS漂移区:在沟道和高掺杂的漏极间,有一个低掺杂的n型区,称之为漂移区可等效为一个MOSFET和一个电阻的串联,一定程度增大了耐压缺点:仍然没有解决横向线度过长的缺陷?LaterallyDiffusedMOSFET

VMOSUMOS?V-shapedU-shapedMOSFET特点:1.漏极下移,纵向导电,有利于通过纵向减薄控制电流,减小了线尺寸2.将原有晶体管分成两个相对独立的部分,是IGBT的雏形

IGBTInsulatedGateBipolarTransistors

03IGBT结构及工作原理

IGBT结构1.为了能让MOSFET在导通时有两种载流子参与导电,加入p+注入层(injectionlayer),从而加入了正偏的J1结,增加了空穴注入效应2.为了能快速关断,加入了n缓冲层(buffer),从而C注入的空穴被快速复合3.S-C,D-EMetalMetalSiliconDioxideJ1

IGBT等效电路对折+VCC

IGBT等效电路+VCC1.当VGEVT时,MOS管导通,MOS管的源极从PNP管的基极抽取电流,从而PNP管导通2.当在C加正偏压时,PNP管的集电极流出电流,一部分经接地电阻流入信号地,一部分注入NPN管的基极,使得NPN管导通3.NPN管进一步从PNP管抽取基电流

IGBT等效电路InducedChannelelectronsRMODPNPRBENPN

输出特性曲线和转移特性曲线

04应用与未来

04应用与未来IGBT器件应用主要包括显示、照明、驱动、电源、电机调速、机车牵引和高压直流输电等领域。应用领域02输入阻抗高、电压控制、电容输入、驱动电流小、控制电路简单、开关损耗小、开关速度快、频率响应好、工作温度高、热稳定性好等优势011)场截止FS-IGBT:提高关闭速度2)阳极短接(SA:Shorted-Anode):提高饱和电流,降低饱和压降新技术03

IGBT的雏形,导通电阻和关断功耗都比较高,没有普及使用。第一代NPT-IGBT,用离子注入的技术生成P+集电极,保持基区载流子寿命而不影响稳态功耗,具有正温度系数特点第三代PT-IGBT,基区电场加强呈梯形分布,所以可以减小芯片厚度从而减小功耗。第二代Trench-IGBT,最大的改进是采用Trench结构,提高了电导调制效应减小了导通电阻,消除了JFET效应,有效特高耐压能力等第四代04应用与未来“透明集电区技术”与“电场中止技术”组合第五代在第五代基础上改进了沟槽栅结构,并以新的面貌出现第

您可能关注的文档

文档评论(0)

139****2257 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档