绝缘栅双极晶体管
绝缘栅双极晶体管(IGBT)
2 通态 压降
导通状态时集电极和发射极之间的 管压降。
在小电流段的1/2额定电流以下通态压降具有负温 度系数，在1/2额定电流以上通态压降具有正温度 系数，因此IGBT在并联使用时具有电流自动调节 能力。
电力电子器件概述
擎住效 应
IGBT管中由驱动电压UGE控制 IC大到一定的程度时，IGBT中 寄生的NPN和PNP晶体管处于 饱和状态，栅极G失去对集电 极电流IC的控制作用。
导通压降也很小。
与GTO类似，IGBT能够被设计承受一定的反向
压降。
电力电子器件概述
1.2 绝缘栅双极晶体管（IGBT）的主要参数
1 最大集射 极间电压
UCEM
IGBT在关断状态时集电极和发 射极之间能承受的最高电压。
IGBT的耐压可以做得较高，最大允许电压UCEM可 达4500V以上。
电力电子器件概述
6 输入 阻抗
电力电子器件概述
IGBT的输入阻抗高，可达 109~1011Ω数量级，呈纯电容性， 驱动功率小。
7 最高允 许结温
TJM
IGBT的最高允许结温TJM为 150℃。IGBT的通态压降在室温 和最高结温之间变化很小，具有 良好的温度特性。
电力电子技术的基本概况来自集电极电流值超过ICM时，IGBT产生擎住效应。 IGBT在关断时电压上升率duCE/dt太大将产生擎住
效应。
3 集电极 电流最大 值ICM
电力电子器件概述
器件出厂时必须规定集电极电流 值超过ICM，以及在此相应的栅 极-发射极最大电压UCEM。
4 最大集 电极功耗
PCM
在正常工作温度下允许的最 大耗散功率。
电力电子技术的基本概况
电力电子器件概述
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)基础与运用知识
IGBT基础与运用IGBT，中文名字为绝缘栅双极型晶体管，它是由MOSFET（输入级）和PNP晶体管（输出级）复合而成的一种器件，既有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的特点（控制和响应），又有双极型器件饱和压降低而容量大的特点（功率级较为耐用），频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz 频率范围内。
理想等效电路与实际等效电路如图所示：IGBT 的静态特性一般用不到，暂时不用考虑，重点考虑动态特性（开关特性）。
动态特性的简易过程可从下面的表格和图形中获取：IGBT的开通过程IGBT 在开通过程中，分为几段时间1.与MOSFET类似的开通过程，也是分为三段的充电时间2.只是在漏源DS电压下降过程后期，PNP晶体管由放大区至饱和过程中增加了一段延迟时间。
在上面的表格中，定义了了：开通时间Ton，上升时间Tr和Tr.i除了这两个时间以外，还有一个时间为开通延迟时间td.on:td.on=Ton-Tr.iIGBT在关断过程IGBT在关断过程中，漏极电流的波形变为两段。
第一段是按照MOS管关断的特性的。
第二段是在MOSFET关断后，PNP晶体管上存储的电荷难以迅速释放，造成漏极电流较长的尾部时间。
在上面的表格中，定义了了：关断时间Toff，下降时间Tf和Tf.i除了表格中以外，还定义trv为DS端电压的上升时间和关断延迟时间td(off)。
漏极电流的下降时间Tf由图中的t(f1)和t(f2)两段组成，而总的关断时间可以称为toff=td(off)+trv十t(f)，td(off)+trv之和又称为存储时间。
从下面图中可看出详细的栅极电流和栅极电压，CE电流和CE电压的关系：从另外一张图中细看MOS管与IGBT管栅极特性可能更有一个清楚的概念：开启过程关断过程尝试去计算IGBT的开启过程，主要是时间和门电阻的散热情况。
C.GE 栅极-发射极电容C.CE 集电极-发射极电容C.GC 门级-集电极电容（米勒电容）Cies = CGE + CGC 输入电容Cres = CGC 反向电容Coes = CGC + CCE 输出电容根据充电的详细过程，可以下图所示的过程进行分析对应的电流可简单用下图所示：第1阶段：栅级电流对电容CGE进行充电，栅射电压VGE上升到开启阈值电压VGE(th)。
绝缘栅双极晶体管的基本知识
绝缘栅双极晶体管的基本知识绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT）是一种广泛应用于电力电子领域的半导体器件。
它集结了绝缘栅场效应晶体管（MOSFET）和双极晶体管（BJT）的优点，具备高电压承受能力和低导通电阻的特点。
本文将从IGBT的结构、工作原理、特性以及应用等方面进行介绍。
一、结构IGBT的结构主要包括N型衬底、P型注入区、N型漏极、绝缘栅等关键部分。
其中，P型注入区与N型衬底之间存在PN结，形成双极晶体管的集电极和基极，而绝缘栅则位于P型注入区与N型漏极之间，起到控制电流的作用。
二、工作原理IGBT的工作原理可以分为导通状态和截止状态两种情况。
1. 导通状态：当绝缘栅施加正电压时，形成N型衬底、P型注入区和N型漏极之间的导电通道。
此时，绝缘栅形成的电场将控制电子和空穴的浓度，使其在P型注入区和N型漏极之间形成导电通道，从而使电流能够流经器件。
2. 截止状态：当绝缘栅施加负电压时，P型注入区和N型漏极之间形成一个反向偏置的二极管结，导致电流无法通过。
三、特性IGBT具有以下几个特点：1. 高电压承受能力：IGBT可承受较高的电压，通常达到600V以上，甚至可以达到数千伏。
2. 低导通电阻：相比于MOSFET，IGBT的导通电阻较低，能够承受更大的电流。
3. 开关速度较慢：由于IGBT的结构特点，其开关速度相对较慢，限制了其在高频率应用中的使用。
四、应用IGBT广泛应用于电力电子领域，其中包括：1. 变频器：IGBT可用于交流电机驱动，实现调速控制，提高能源利用效率。
2. 逆变器：IGBT在逆变器中起到将直流电转换为交流电的作用，被广泛应用于太阳能发电、风力发电等领域。
3. 电力传输：IGBT可用于电网输电线路的开关控制，提高电力传输效率。
4. 汽车电子：IGBT在电动汽车、混合动力汽车等领域中，用于驱动电机和控制电能流动。
五、总结绝缘栅双极晶体管（IGBT）作为一种集MOSFET和BJT优点于一身的半导体器件，在电力电子领域具有广泛的应用前景。
怎么理解绝缘栅双极型晶体管
怎么理解绝缘栅双极型晶体管绝缘栅双极型晶体管是一种常用的电子器件，其特点是具有高电流放大倍数和低输入电阻。
在现代电子技术中，绝缘栅双极型晶体管被广泛应用于各种电子设备中，如放大电路、开关电路和逻辑电路等。
本文将从晶体管的结构、工作原理、特性以及应用等方面对绝缘栅双极型晶体管进行详细介绍。
我们来看一下绝缘栅双极型晶体管的结构。
晶体管由三个区域组成，即发射区、基区和集电区。
发射区和集电区是N型材料，而基区是P型材料。
在基区与发射区之间有一层非导电的绝缘层，称为绝缘栅。
绝缘栅双极型晶体管的结构决定了其具有较高的绝缘性能和较低的漏电流。
绝缘栅双极型晶体管的工作原理是通过控制绝缘栅电压来调节晶体管的导电性。
当绝缘栅电压为0V时，绝缘栅双极型晶体管处于截止状态，没有电流通过。
当绝缘栅电压为正值时，绝缘栅双极型晶体管进入放大区，可以放大输入信号。
当绝缘栅电压为负值时，绝缘栅双极型晶体管进入饱和区，可以作为开关使用。
通过控制绝缘栅电压的大小，可以实现对晶体管的放大和开关控制。
绝缘栅双极型晶体管具有许多特性，其中最重要的是电流放大倍数。
电流放大倍数是指输出电流与输入电流之间的比值。
绝缘栅双极型晶体管的电流放大倍数较高，可以达到几十到几百倍。
这意味着绝缘栅双极型晶体管可以将微弱的输入信号放大成较大的输出信号，从而实现信号的增强。
除了电流放大倍数外，绝缘栅双极型晶体管还具有低输入电阻的特点。
输入电阻是指输入信号与输入电流之间的比值。
绝缘栅双极型晶体管具有较低的输入电阻，可以有效地接收输入信号。
这使得绝缘栅双极型晶体管在电子设备中的应用非常广泛。
绝缘栅双极型晶体管的应用非常广泛，包括放大电路、开关电路和逻辑电路等。
在放大电路中，绝缘栅双极型晶体管可以放大微弱的输入信号，使其达到可以被传感器或其他电子器件检测的程度。
在开关电路中，绝缘栅双极型晶体管可以作为开关，控制电路的通断。
在逻辑电路中，绝缘栅双极型晶体管可以实现逻辑运算，如与门、或门和非门等。
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的工作原理、基本特性、主要参数
绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的工作原理、基本特性、主要参数绝缘栅双极晶体管（Insulated-Gate Bipolar Transistor，IGBT）是一种复合型电力电子器件。
它结合了MOSFET和电力晶体管GTR的特点，既具有输入阻抗高、速度快、热稳定性好和驱动电路简单的优点，又具有输入通态电压低、耐压高和承受电流大的优点，因而具有良好的特性。
自1986年IGBT开始投入市场以来，就迅速扩展了其应用领域，目前已取代了原来GTR和一部分MOSFET的市场，成为中、小功率电力电子设备的主导器件，并在继续努力提高电压和电流容量，以期再取代GTO的地位。
IGBT的结构与工作原理IGBT是三端器件。
具有栅极G、集电极C和发射极E。
图1（a）给出了一种由N 沟道MOSFET与双极型晶体管组合而成的IGBT的基本结构。
与MOSFET对照可以看出，IGBT比MOSFET多一层P+注入区，因而形成了一个大面积的PN结J1。
这样使得IGBT导通时由P+注入区向N基区发射载流子，从而对漂移区电导率进行调制，使得IGBT具有很强的通流能力。
图1 IGBT的结构、等效电路和电气符号从图1可以看出，这是用双极型晶体管与MOSFET组成的达林顿结构，相当于一个由MOSFET驱动的PNP晶体管，RN为晶体管基区内的调制电阻。
因此，IGBT 的驱动原理与MOSFET基本相同，它是一种场控器件，其开通和关断是由栅射电压uGE决定的，当uGE为正且大于开启电压UGE（th）时，MOSFET内形成沟道，并为晶体管提供基极电流，进而使IGBT导通。
由于前面提到的电导调制效应，使得电阻RN减小，这样高耐压的IGBT也具有很小的通态压降。
当栅极与发射极间施加反向电压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的基极电流被切断，使得IGBT关断。
上述PNP晶体管与N沟道MOSFET组合而成的IGBT称为N沟道IGBT，记为N-IGBT，其电气图形符号如图1（c）所示。
绝缘栅双极晶体管的基本知识
绝缘栅双极晶体管的基本知识绝缘栅双极晶体管是一种在电子行业中使用广泛的半导体元件。
它是由两个PN结相邻排列的三极管，其基本结构由控制引脚、漏极、源极和绝缘栅共同组成。
其优点是克服了传统双极晶体管的基极电流漏洞，同时也可以快速开关变化。
在大功率放大器、开关模式电压调节器、阻容电源等电路中都有广泛的应用，下面将详细介绍绝缘栅双极晶体管的基本知识。
一、绝缘栅双极晶体管的结构绝缘栅双极晶体管由控制引脚、漏极、源极和绝缘栅共同组成，其中绝缘栅是由氧化物电容构成，可以控制电流的大小，从而起到控制电压和电流的作用。
绝缘栅与管体之间的电容具有强烈的耦合，可以减少二次谐波的产生，保证信号的精确度，提高放大器的线性度。
二、绝缘栅双极晶体管的工作原理绝缘栅双极晶体管的工作原理是控制引脚与绝缘栅之间的电压増大时，绝缘栅中的电容会储存电容的电量，这将导致绝缘栅下方的P型区域中的空穴数量变化，使PN结的耗散电流发生变化，从而使电流大小产生变化。
在漏极与源极之间半导体中，电子流经PN结时，电子浓度递增，使电流不断放大，完成了信号放大的过程。
三、绝缘栅双极晶体管的优点1. 绝缘栅双极晶体管的导通速度快，开关速度快，实现快速开关变化；2. 克服了传统双极晶体管的基极电流漏洞，提高了电流放大系数，增强了电流驱动能力；3. 绝缘栅双极晶体管的设计精细，克服了传统晶体管的非线性问题，信号畸变更小，精准度高；4.绝缘栅与管体之间的电容有强耦合作用，稳定性好，可靠性高。
四、绝缘栅双极晶体管的应用范围绝缘栅双极晶体管的应用范围非常广泛，包括大功率放大器、开关模式电压调节器和阻容电源等。
具有抗干扰性强、放大器带宽高、噪声系数小、电流驱动所能强等特点，广泛应用于无线电通信、音乐放大器、汽车音响、蓝牙音箱等电子设备中。
五、绝缘栅双极晶体管的发展趋势绝缘栅双极晶体管在电子行业中应用广泛，随着市场需求的增加，其研发制造也在不断发展。
未来，绝缘栅双极晶体管将会更加智能化和自适应，外部电子器件相互兼容，生产制造流程越来越精细，发展迅猛的便携式电子设备将使用更多更高性能的绝缘栅双极晶体管，未来的市场前景将更加广阔。
绝缘栅双极型晶体管
绝缘栅双极型晶体管一、 IGBT介绍IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极晶体管，是由BJT(双极型)和MOS()组成的复合全控型驱动式功率, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优势。
GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。
IGBT综合了以上两种的优势，驱动功率小而饱和压降低。
超级适合应用于为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、、照明电路、牵引传动等领域。
二、 IGBT的结构左侧所示为一个N沟道增强型绝缘栅双极结构， N+区称为源区，附于其上的电极称为源极（即发射极E）。
P+区称为漏区。
的操纵区为栅区，附于其上的电极称为（即门极G）。
沟道在紧靠栅区边界形成。
在C、E两极之间的P型区（包括P+和P-区）（沟道在该区域形成），称为亚沟道区（Subchannel region）。
而在漏区另一侧的P+区称为漏注入区（Drain injector），它是IGBT特有的，与漏区和亚沟道区一路形成PNP，起发射极的作用，向漏极注入空穴，进行导电调制，以降低器件的通态。
附于漏注入区上的电极称为漏极（即集电极C）。
IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP(原先为NPN)晶体管提供基极，使IGBT导通。
反之，加反向门极电压排除沟道，切断基极电流，使IGBT关断。
IGBT的驱动方式和MOSFET大体相同，只需操纵输入极N-沟道MOSFET，因此具有高输入阻抗特性。
当MOSFET的沟道形成后，从P+基极注入到N-层的空穴（少子），对N-层进行电导调制，减小N-层的，使IGBT在高电压时，也具有低的通态电压。
三、关于IGBT的测试IGBT模块的测试分为两大类:一类是静态参数测试，即在IGBT模块结温为25C时进行测试，现在IGBT工作在非开关状态；另一类是动态参数测试，即在IGBT模块结温为1时进行测试，现在IGBT工作在开关状态。
,绝缘栅双极型晶体管
,绝缘栅双极型晶体管
摘要：
1.绝缘栅双极型晶体管的概念与结构
2.绝缘栅双极型晶体管的工作原理
3.绝缘栅双极型晶体管的特点与应用
4.绝缘栅双极型晶体管的发展趋势
正文：
绝缘栅双极型晶体管（简称IGBT）是一种高反压大电流器件，它是由双极型三极管（BJT）和绝缘栅型场效应管（MOSFET）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。
IGBT 兼具MOSFET 的高输入阻抗和双极型晶体管的低导通压降两方面的优点，具有较高的开关速度和较低的导通损耗，常用于大功率放大输出、电磁炉等应用。
IGBT 的工作原理是通过控制MOS 管的栅极，再由MOS 管控制晶体管的通断。
当MOS 管的栅极施加正向电压时，MOS 管导通，晶体管也随之导通；当MOS 管的栅极施加负向电压时，MOS 管截止，晶体管也随之截止。
这样，通过控制MOS 管的栅极电压，可以实现对晶体管的控制，从而达到开关电路的目的。
绝缘栅双极型晶体管具有以下特点：
1.高反压：由于晶体管的集电极和发射极之间有较高的反压，使得IGBT 可以承受较高的电压。
2.大电流：IGBT 具有较大的电流容量，可以承受较大的电流。
3.高开关速度：IGBT 的开关速度较高，可以实现高频率的开关操作。
4.低导通压降：IGBT 的导通压降较低，可以降低能耗和导通损耗。
随着科技的发展，绝缘栅双极型晶体管的应用领域不断扩大，包括新能源、工业控制、家用电器等领域。
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绝缘栅双极晶体管晶体管的发展1947年的圣诞前某一天，贝尔实验室中，布拉顿平稳地用刀片在三角形金箔上划了一道细痕，恰到好处地将顶角一分为二，分别接上导线，随即准确地压进锗晶体表面的选定部位。
电流表的指示清晰地显示出，他们得到了一个有放大作用的新电子器件！布拉顿和巴丁兴奋地大喊大叫起来。
布拉顿在笔记本上这样写道：“电压增益100，功率增益40…… 实验演示日期1947年12月23日下午。
”作为见证者，肖克莱在这本笔记上郑重地签了名。
1948年，肖克莱发明了“结型晶体管”。
1948年7月1日，美国《纽约时报》只用了8个句子的篇幅，简短地公开了贝尔实验室发明晶体管的消息。
“一石激起千层浪”，它就像颗重磅炸弹，在全世界电子行业“引爆”出强烈的冲击波。
电子计算机终于就要大步跨进第二代的门槛！1950年：威廉·邵克雷开发出双极晶体管（Bipolar Junction Transistor），这是现在通行的标准的晶体管。
1953年：第一个采用晶体管的商业化设备投入市场，即助听器。
1954年10月18日：第一台晶体管收音机Regency TR1投入市场，仅包含4只锗晶体管。
1954年，贝尔实验室使用800支晶体管组装成功人类有史以来第一台晶体管计算机 TRADIC1961年4月25日：第一个集成电路专利被授予罗伯特·诺伊斯（Robert N oyce）。
最初的晶体管对收音机和电话而言已经足够，但是新的电子设备要求规格更小的晶体管，即集成电路。
1965年：摩尔定律诞生。
当时，戈登·摩尔（Gordon Moore）预测，未来一个芯片上的晶体管数量大约每年翻一倍（10年后修正为每两年），摩尔定律在Electronics Magazine杂志一篇文章中公布。
1968年7月：罗伯特·诺伊斯和戈登·摩尔从仙童（Fairchild）半导体公司辞职，创立了一个新的企业，即英特尔公司，英文名Intel为“集成电子设备（integrated electronics）”的缩写。
1969年：英特尔成功开发出第一个PMOS硅栅晶体管技术。
这些晶体管继续使用传统的二氧化硅栅介质，但是引入了新的多晶硅栅电极。
1971年：英特尔发布了其第一个微处理器4004。
4004规格为1/8英寸 x 1 /16英寸，包含仅2000多个晶体管，采用英特尔10微米PMOS技术生产。
1978年：英特尔标志性地把英特尔8088微处理器销售给IBM新的个人电脑事业部，武装了IBM新产品IBM PC的中枢大脑。
16位8088处理器含有2.9万个晶体管，运行频率为5MHz、8MHz和10MHz。
8088的成功推动英特尔进入了财富（Forture） 500强企业排名，《财富（Forture）》杂志将英特尔公司评为“七十大商业奇迹之一（Business Triumphs of the Seventies）”。
1982年：286微处理器（又称80286）推出，成为英特尔的第一个16位处理器，可运行为英特尔前一代产品所编写的所有软件。
286处理器使用了13400个晶体管，运行频率为6MHz、8MHz、10MHz和12.5MHz。
1985年：英特尔386™微处理器问世，含有27.5万个晶体管，是最初4004晶体管数量的100多倍。
386是32位芯片，具备多任务处理能力，即它可在同一时间运行多个程序。
1993年：英特尔®奔腾®处理器问世，含有3百万个晶体管，采用英特尔0. 8微米制程技术生产。
1999年2月：英特尔发布了奔腾®III处理器。
奔腾III是1x1正方形硅，含有950万个晶体管，采用英特尔0.25微米制程技术生产。
2002年1月：英特尔奔腾4处理器推出，高性能桌面台式电脑由此可实现每秒钟22亿个周期运算。
它采用英特尔0.13微米制程技术生产，含有5500万个晶体管。
2002年8月13日：英特尔透露了90纳米制程技术的若干技术突破，包括高性能、低功耗晶体管，应变硅，高速铜质接头和新型低-k介质材料。
这是业内首次在生产中采用应变硅。
2003年3月12日：针对笔记本的英特尔®迅驰®移动技术平台诞生，包括了英特尔最新的移动处理器“英特尔奔腾M处理器”。
该处理器基于全新的移动优化微体系架构，采用英特尔0.13微米制程技术生产，包含7700万个晶体管。
2005年5月26日：英特尔第一个主流双核处理器“英特尔奔腾D处理器”诞生，含有2.3亿个晶体管，采用英特尔领先的90纳米制程技术生产。
2006年7月18日：英特尔®安腾®2双核处理器发布，采用世界最复杂的产品设计，含有17.2亿个晶体管。
该处理器采用英特尔90纳米制程技术生产。
2006年7月27日：英特尔®酷睿™2双核处理器诞生。
该处理器含有2.9亿多个晶体管，采用英特尔65纳米制程技术在世界最先进的几个实验室生产。
2006年9月26日：英特尔宣布，超过15种45纳米制程产品正在开发，面向台式机、笔记本和企业级计算市场，研发代码Penryn，是从英特尔®酷睿™微体系架构派生而出。
2007年1月8日：为扩大四核PC向主流买家的销售，英特尔发布了针对桌面电脑的65纳米制程英特尔®酷睿™2四核处理器和另外两款四核服务器处理器。
英特尔®酷睿™2四核处理器含有5.8亿多个晶体管。
2007年1月29日：英特尔公布采用突破性的晶体管材料即高-k栅介质和金属栅极。
英特尔将采用这些材料在公司下一代处理器——英特尔®酷睿™2双核、英特尔®酷睿™2四核处理器以及英特尔®至强®系列多核处理器的数以亿计的45纳米晶体管或微小开关中用来构建绝缘“墙”和开关“门”，研发代码Penryn。
采用了这些先进的晶体管，已经生产出了英特尔45纳米微处理器。
2007年11月22日：英特尔公司隆重发布了 16 款服务器及高端 PC 处理器，率先在其内部数以亿计的晶体管中采用了英特尔最新的基于铪的高-K 金属栅极技术。
这批英特尔® 酷睿™2 至尊处理器及英特尔® 至强® 处理器同时还是首批采用英特尔 45 纳米制程的产品，从而可进一步提升系统性能，大幅降低能耗。
介绍IGBT的结构和工作原理三端器件：栅极G、集电极C和发射极EIGBT的结构、简化等效电路和电气图形符号a) 内部结构断面示意图 b) 简化等效电路 c) 电气图形符号（1）IGBT的结构如图所示，N沟道MOSFET与GTR组合——N沟道IGBT（N-IGBT）IGBT比P-MOSFET多一层P+注入区，形成了一个大面积的P+N结J1使IGBT导通时由P+注入区向N基区发射少子，从而对漂移区电导率进行调制，使得IGBT具有很强的通流能力简化等效电路表明，IGBT 是GTR与MOSFET组成的达林顿结构，一个由MOSFET驱动的厚基区PNP晶体管RN为晶体管基区内的调制电阻（2）IGBT的工作原理驱动原理与电力MOSFET基本相同，场控器件，通断由栅射极电压UGE决定导通：UGE大于开启电压UGE(th)时，MOSFET内形成沟道，为晶体管提供基极电流，IGBT导通导通IGBT硅片的结构与功率MOSFET 的结构十分相似，主要差异是IGBT 增加了P+ 基片和一个N+ 缓冲层（NPT-非穿通-IGBT技术没有增加这个部分），其中一个MOSFET驱动两个双极器件。
基片的应用在管体的P+和N+ 区之间创建了一个J1结。
当正栅偏压使栅极下面反演P基区时，一个N沟道形成，同时出现一个电子流，并完全按照功率MOSFET的方式产生一股电流。
如果这个电子流产生的电压在0.7V范围内，那么，J1将处于正向偏压，一些空穴注入N-区内，并调整阴阳极之间的电阻率，这种方式降低了功率导通的总损耗，并启动了第二个电荷流。
最后的结果是，在半导体层次内临时出现两种不同的电流拓扑：一个电子流(MOSFET 电流)；空穴电流（双极）。
uGE大于开启电压UGE(th)时，MOSFET内形成沟道，为晶体管提供基极电流，IGBT导通。
导通压降电导调制效应使电阻RN减小，使通态压降小。
关断当在栅极施加一个负偏压或栅压低于门限值时，沟道被禁止，没有空穴注入N-区内。
在任何情况下，如果MOSFET电流在开关阶段迅速下降，集电极电流则逐渐降低，这是因为换向开始后，在N层内还存在少数的载流子（少子）。
这种残余电流值（尾流）的降低，完全取决于关断时电荷的密度，而密度又与几种因素有关，如掺杂质的数量和拓扑，层次厚度和温度。
少子的衰减使集电极电流具有特征尾流波形，集电极电流引起以下问题：功耗升高；交叉导通问题，特别是在使用续流二极管的设备上，问题更加明显。
鉴于尾流与少子的重组有关，尾流的电流值应与芯片的温度、IC 和VCE密切相关的空穴移动性有密切的关系。
因此，根据所达到的温度，降低这种作用在终端设备设计上的电流的不理想效应是可行的，尾流特性与VCE、IC和 TC有关。
栅射极间施加反压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的基极电流被切断，IGBT关断。
反向阻断当集电极被施加一个反向电压时，J1 就会受到反向偏压控制，耗尽层则会向N-区扩展。
因过多地降低这个层面的厚度，将无法取得一个有效的阻断能力，所以，这个机制十分重要。
另一方面，如果过大地增加这个区域尺寸，就会连续地提高压降。
正向阻断当栅极和发射极短接并在集电极端子施加一个正电压时，P/NJ3结受反向电压控制。
此时，仍然是由N漂移区中的耗尽层承受外部施加的电压。
闩锁IGBT在集电极与发射极之间有一个寄生PNPN晶闸管。
在特殊条件下，这种寄生器件会导通。
这种现象会使集电极与发射极之间的电流量增加，对等效MOSFET的控制能力降低，通常还会引起器件击穿问题。
晶闸管导通现象被称为IGBT闩锁，具体地说，这种缺陷的原因互不相同，与器件的状态有密切关系。
通常情况下，静态和动态闩锁有如下主要区别：当晶闸管全部导通时，静态闩锁出现。
只在关断时才会出现动态闩锁。
这一特殊现象严重地限制了安全操作区。
为防止寄生NPN和PNP晶体管的有害现象，有必要采取以下措施：一是防止NPN部分接通，分别改变布局和掺杂级别。
二是降低NPN和PNP晶体管的总电流增益。
此外，闩锁电流对PNP和NPN器件的电流增益有一定的影响，因此，它与结温的关系也非常密切；在结温和增益提高的情况下，P基区的电阻率会升高，破坏了整体特性。
因此，器件制造商必须注意将集电极最大电流值与闩锁电流之间保持一定的比例，通常比例为1：5。
IGBT的静态工作特性IGBT的转移特性和输出特性a) 转移特性 b) 输出特性（1）转移特性：IC与UGE间的关系，与MOSFET转移特性类似。