IGBT发展动向

自从IGBT 问世以来，按照它的原理在不同场合被应用。在第2.1 章给出了IGBT 芯片的发展目标，IGBT 的发展是按照不同的路径和芯片技术进行的。不论是通过减少芯片面积来降低成本，还是提高特性使之更接近物理的理想值，IGBT 的发展都不外乎通过下面三个基本途径：

-简化单元结构/减少芯片面积/提高电流密度

- 减少新片厚度

- 提高芯片可靠工作的温度

每一个IGBT 的理念是，必须根据主要用途，在各种不同的，而且有时是矛盾的元件特性中选择折衷方案。例如，在图2.4.8 所示，

a） 在通态压降VCE(sat)和关断损耗Eoff,之间

b）在通态压降VCE(sat)和短路特性(SCSOA, 见第 3.3.4 章节)之间对于问题a），根据最新的设计理念生产的元器件，例如，SPT+（ABB 公司），IGBT4（Infineon 公司）和CSTBT（Mitsubishi 公司），可通过提高自由载流子在n发射极区的浓度来协调。缺点是大多数集电极电流在关断时下降太快，以致产生不良后果EMV 等。对b)可通过减少芯片厚度或者引入低掺杂浓度截止层来改善。决定IGBT 特性好坏的是单元结构的精密度。它决定了MOS 沟道对导通调制的影响。

图2.4.8 [文献15] 给出了一个1200V 槽沟栅极的IGBT，在温度Tj = 125°C 时，电压VCE(sat)或者集电极电流密度JC(sat)同单元尺寸（相邻两个单元的基极中心的距离）的关系曲线。