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BJT、MOST和IGBT的那些故事

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BJT、MOST和IGBT的那些故事

作者:深圳市英能电气有限公司

时间:2022-03-30

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由晶体三极管和MOS管组成的复合型半导体器件。

IGBT作为新型电子半导体器件,具有输入阻抗高,电压控制功耗低,控制电路简单,耐高压,承受电流大等特性,在各种电子电路中获得极广泛的应用。

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BJT出现在MOSFET之前,而MOSFET出现在IGBT之前,所以我们从中间者MOSFET的出现来阐述三者的因果故事。

 

MOSFET的出现可以追溯到20世纪30年代初。德国科学家Lilienfeld于1930年提出的场效应晶体管概念吸引了许多该领域科学家的兴趣,贝尔实验室的Bardeem和Brattain在1947年的一次场效应管发明尝试中,意外发明了电接触双极晶体管(BJT)。两年后,同样来自贝尔实验室的Shockley用少子注入理论阐明了BJT的工作原理,并提出了可实用化的结型晶体管概念。

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发展到现在,MOSFET主要应用于中小功率场合如电脑功率电源、家用电器等,具有门极输入阻抗高、驱动功率小、电流关断能力强、开关速度快、开关损耗小等优点。随着下游应用发展越来越快,MOSFET的电流能力显然已经不能满足市场需求。为了在保留MOSFET优点的前提下降低器件的导通电阻,人们曾经尝试通过提高MOSFET衬底的掺杂浓度以降低导通电阻,但衬底掺杂的提高会降低器件的耐压。这显然不是理想的改进办法。但是如果在MOSFET结构的基础上引入一个双极型BJT结构,就不仅能够保留MOSFET原有优点,还可以通过BJT结构的少数载流子注入效应对n漂移区的电导率进行调制,从而有效降低n漂移区的电阻率,提高器件的电流能力。

 

经过后续不断的改进,目前IGBT已经能够覆盖从600V—6500V的电压范围,应用涵盖从工业电源、变频器、新能源汽车、新能源发电到轨道交通、国家电网等一系列领域。IGBT凭借其高输入阻抗、驱动电路简单、开关损耗小等优点在庞大的功率器件世界中赢得了自己的一片领域。

 

深圳英能电气有限公司目前的中频磁控溅射电源直流磁控溅射电源单极性脉冲磁控溅射电源脉冲偏压电源离子源电源弧电源等等都是采用IGBT作为转换模式,通过IGBT将直流电压、电流转换为高频电压、电流,如有想要更深入了解电源的效果的话,不妨拨打电话垂询,联系电话:18025476062,欢迎您的咨询和了解。 

 

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