記號
絶緣 게이트 兩極性 트랜지스터
(insulated-gate bipolar transistor,
IGBT
)는
金屬 酸化幕 半導體 전계효과 트랜지스터
(MOSFET)을 게이트部에 짜 넣은
接合型 트랜지스터
이다. 게이트-이미터間의 電壓이 구동되어 入力 信號에 依해서 온/오프가 생기는 自己소호型이므로, 大電力의 高速 스위칭이 可能한
半導體 素子
이다.
救助
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미쓰비시第 IGBT모듈
플래너 게이트型 IGBT의 斷面構造
N채널 從兄 MOSFET의 드레인 側에 P 콜렉터를 追加한 構造이다. P 콜렉터로부터의
精工
(正孔, hole)의 注入에 依해, N 베이스層의 導電率 變造(導電率?調)가 일어나 抵抗이 低下한다. 때문에, MOSFET과 比較하면 高電壓用에 적합하다. 한便, 注入한 캐리어의 消滅에 時間이 걸리기 때문에 턴오프 時間이 길어진다.
펀치스루(Punch Through)型
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1980年代
부터 製造되고 있는 것이다. 오프時에 空乏層(空乏層, depletion layer)李 콜렉터側에 接觸하고 있는 것이며, 에피텍셜 웨이퍼를 使用해 콜렉터側으로부터 캐리어를 高濃度로 注入하여 라이프타임 컨트롤을 實施하는 設計이다.
特徵은 다음과 같다.
- 에피텍셜 웨이퍼를 使用하기 때문에 價格이 비싸다.
- 라이프타임 컨트롤 때문에, 高溫에서 스위칭 損失이 增加한다.
- 高溫으로 On 電壓이 低下(電氣抵抗이 低下)하여, 竝列 使用時에 特定 素子에 電流가 集中되어 破損 原因이 되기도 한다.
- 最近에는 웨이퍼의 두께를 얇게 하여 콜렉터側의 注入을 抑制하는 것을 통해 上記의 缺點을 克服한 것이 開發되어 있다.
논 펀치스루(Non Punch Through)型
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웨이퍼 加工技術의 進步에 依해
1990年代
中旬부터 製造되고 있는 것이다. Off 時에 공地層이 콜렉터側에 接觸하지 않는 것으로, 플로팅 존(Floating Zone)웨이퍼를 使用하여 콜렉터側의 캐리어 注入 濃度를 낮춰 效率을 높이고 있다.
特徵은 다음과 같다.
- 플로팅 존 웨이퍼를 使用하기 때문에 價格이 低廉하고, 決定(結晶)缺陷이 적어 信賴性이 높다.
- 高溫에서 On 電壓이 上昇(電氣抵抗이 上昇)하여, 電流 分布가 均一하게 되므로 竝列 使用에 有利하다.
- 2000年代
부터, 트렌치 게이트 構造나 콜렉터側에 필드스톱層을 形成한, 보다 On 電壓이 낮고 스위칭 損失도 적은 것도 製造되고 있다.
逆沮止(逆沮止) IGBT
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結晶 缺陷 密度가 높은 多이싱 側面에서의 캐리어 發生을 抑制하는 것을 통해 逆耐壓(逆耐壓)特性을 갖게 한 것이다.
雙方向 스위칭을 構成할 境遇, 逆耐壓을 갖게 하기 위한 다이오드가 不必要해진다. 小子 數의 低減에 依해 低費用化와 小形化·輕量化가 可能해진다. 또, On 電壓의 反感을 期待할 수 있다. 校-敎 直接 變換用 素子로서
2004年
現在 開發中이다.
用度
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主要 實績
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같이 보기
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