IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是一種復合型功率半導體器件，結合了?雙極型晶體管（BJT）?和?絕緣柵型場效應管（MOSFET）?的技術優(yōu)勢，廣泛應用于高電壓、大電流的電力電子系統(tǒng)中。其核心特性與工作原理如下：

一、結構與定義

?復合結構?
IGBT由BJT（控制電流）和MOSFET（控制電壓）組合而成，具備高輸入阻抗（MOSFET特性）和低導通壓降（BJT特性）的雙重優(yōu)勢。

?電極組成?

?柵極（G）?：控制器件導通/關斷，驅動電壓通常為±15V。

?集電極（C）?與?發(fā)射極（E）?：主電流通路的兩端。

二、工作原理

?導通機制?
當柵極施加正電壓時，MOSFET部分激活，形成導電通道，BJT部分隨之導通，實現(xiàn)集電極到發(fā)射極的低阻抗通路。

?關斷機制?
柵極電壓歸零或負壓時，MOSFET通道切斷，BJT因載流子耗盡而快速關斷。

三、技術優(yōu)勢

?高效能?：低導通損耗（1-3V壓降）和高開關速度（kHz至MHz級），適合高頻應用。

?驅動簡單?：電壓驅動型器件，功耗僅為BJT的1/10。

?熱穩(wěn)定性?：優(yōu)化的散熱設計支持高溫環(huán)境運行。

四、應用領域

五、技術發(fā)展

?國產化突破?：國內企業(yè)如長晶科技已推出對標國際標準的IGBT產品，覆蓋從材料到應用的全產業(yè)鏈。

?工藝優(yōu)化?：安世半導體等廠商通過改進芯片設計和封裝技術，進一步提升器件可靠性。IGBT作為能源轉換的“核心開關”，是推動電力電子系統(tǒng)高效化、節(jié)能化的關鍵元件。

審核編輯 黃宇