IGBT全稱為絕緣雙極性晶體管，所以它是一個有MOSGate的BJT晶管體。一說起IGBT，半導(dǎo)體制造的人都以為不就是一個分立器件(Power Disceret)嘛，都很瞧不上眼。然而他和28nm/16nm集成電路制造一樣，是國家「02專項」的重點扶持項目，這玩意是現(xiàn)在目前功率電子器件里技術(shù)最先進的產(chǎn)品，已經(jīng)全面取代了傳統(tǒng)的Power MOSFET，其應(yīng)用非常廣泛，小到家電、大到飛機、艦船、交通、電網(wǎng)等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，被稱為電力電子行業(yè)里的「CPU」。

      IGBT不用機械按鈕，它是由計算機控制的。具體點說，IGBT的簡化模型有3個接口，有兩個（集電極、發(fā)射極）接在強電電路上，還有一個接收控制電信號，叫作門極。給門極一個高電平信號，開關(guān)（集電極與發(fā)射極之間）就通了；再給低電平信號，開關(guān)就斷了。給門極的信號是數(shù)字信號（即只有高和低兩種狀態(tài)），電壓很低，屬于弱電，只要經(jīng)過一個比較簡單的驅(qū)動電路就可以和計算機相連。實際用的“計算機”通常是叫作DSP的微處理器，擅長處理數(shù)字信號，比較小巧。

現(xiàn)在IGBT技術(shù)發(fā)展到什么水平了

      IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)發(fā)明于 80 年代初，多家公司幾乎同時并獨立地發(fā)明了這種器件，剛開始各公司對其稱謂也不同。
      至今，IGBT經(jīng)歷了五代技術(shù)的發(fā)展演變，面對的是大量的結(jié)構(gòu)設(shè)計調(diào)整和工藝上的難題?；仡橧GBT的發(fā)展歷程，其主要從三方面發(fā)展演變：器件縱向結(jié)構(gòu)，柵極結(jié)構(gòu)以及硅片的加工工藝。
多年以來，IGBT技術(shù)改進的追求的目標是：
1，減小通態(tài)壓降。達到增加電流密度、降低通態(tài)功率損耗的目的。
2，降低開關(guān)時間，特別是關(guān)斷時間。達到提高應(yīng)用時使用頻率、降低開關(guān)損耗的目的。
3，組成IGBT的大量“原胞”在工作時是并聯(lián)運行，要求每個原胞在工作溫度允許范圍內(nèi)溫度變化時保持壓降一致，達到均流目的。否則會造成IGBT器件因個別原胞過流損壞而損壞。
4，提高斷態(tài)耐壓水平，以滿足應(yīng)用需要。

具體到每一代的產(chǎn)品發(fā)展上。

第五代IGBT

      第一代、第二代早期產(chǎn)品曾采用過“輻照”手段，但卻有增加通態(tài)壓降(會增加通態(tài)功耗)的反作用危險。第一代與第二代由于體內(nèi)晶體結(jié)構(gòu)本身原因造成“負溫度系數(shù)”，造成各IGBT原胞通態(tài)壓降不一致，不利于并聯(lián)運行，因此當時的IGBT電流做不大。此問題在第四代產(chǎn)品中采用了“透明集電區(qū)技術(shù)”，產(chǎn)生正溫度系數(shù)效果后基本解決了。

      第二代產(chǎn)品采用“電場中止技術(shù)”，增加一個“緩沖層”，這樣可以用較薄的晶片實現(xiàn)相同的耐壓(擊穿電壓)。因為晶片越薄，,飽和壓降越小，導(dǎo)通功耗越低。此技術(shù)往往在耐壓較高的IGBT上運用效果明顯。耐壓較低的如幾百伏的IGBT產(chǎn)品，晶片本來就薄，再減薄到如100到150微米的話，加工過程極容易損壞晶片。

      第三代產(chǎn)品是把前兩代平面絕緣柵設(shè)計改為溝槽柵結(jié)構(gòu)，即在晶片表面柵極位置垂直刻槽深入晶片制成絕緣柵。柵極面積加大但占用晶片位置減小，增加了柵極密度。工作時增強了電流導(dǎo)通能力，降低了導(dǎo)通壓降。

      第四代非穿通型IGBT(NPT)產(chǎn)品不再采用“外延”技術(shù)，代之以“硼離子注入”方法生成集電極，這就是所謂的“透明集電區(qū)技術(shù)”。

      第五代產(chǎn)品是在IGBT經(jīng)歷了上述四次技術(shù)改進實踐后對各種技術(shù)措施的重新組合。第五代IGBT是第四代產(chǎn)品“透明集電區(qū)技術(shù)”與“電場中止技術(shù)”的組合。

      上述幾項改進技術(shù)已經(jīng)在各國產(chǎn)品中普遍采用，只是側(cè)重面有所不同。除此以外，有報道介紹了一些其它技術(shù)措施如：內(nèi)透明集電極、砷摻雜緩沖層、基板薄膜化、軟穿通技術(shù)等。

國內(nèi)首家應(yīng)用第五代IGBT的APF制造公司

      山東恒電電氣股份有限公司投入大量的科研力量研究發(fā)現(xiàn)，第五代IGBT可以降低三分之一的損耗，提高開關(guān)頻率。目前是國內(nèi)APF研發(fā)生產(chǎn)公司中唯一一家已經(jīng)開始使用第五代IGBT的研發(fā)企業(yè)，產(chǎn)品質(zhì)量在國內(nèi)瑤瑤領(lǐng)先。