作者:深圳市英能電氣有限公司
時間:2022-03-30
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。德國科學(xué)家Lilienfeld于1930年提出的場效應(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)用于中小功率場合如電腦功率電源、家用電器等,具有門極輸入阻抗高、驅(qū)動功率小、電流關(guān)斷能力強(qiáng)、開關(guān)速度快、開關(guān)損耗小等優(yōu)點(diǎn)。隨著下游應(yīng)用發(fā)展越來越快,MOSFET的電流能力顯然已經(jīng)不能滿足市場需求。為了在保留MOSFET優(yōu)點(diǎn)的前提下降低器件的導(dǎo)通電阻,人們曾經(jīng)嘗試通過提高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BJT結(jié)構(gòu)的少數(shù)載流子注入效應(yīng)對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、新能源發(fā)電到軌道交通、國家電網(wǎng)等一系列領(lǐng)域。IGBT憑借其高輸入阻抗、驅(qū)動電路簡單、開關(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,不妨撥打電話垂詢,聯(lián)系電話:18025476062,歡迎您的咨詢和了解。
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