加强注入型绝缘栅极晶体管(IEGT)的基本原理

2017-11-10 69 0

    IEGT是电压驱动型带MOS栅极(metal Oxide Semi-conductor),能控制大电流的电力电子新器件。由于其栅极采用IE(电子加强注入)技术,故能具有和IGBT相同的电压驱动特性,但通态电压大大降低。

    3-30IGBT芯片的断面图及通态时N层载流子的分布图。从集电极P层注入的空穴正电子,由于P层对于空穴来说并不形成障碍,故聚向P的空穴单一减少。这样,N层的宽度加大使元件能耐高压,但P层附近的载流子数减小又使得导通电压降增大。这就是IGBT元件为什么不能耐高压的原因。IEGT的内部构造图如图3-31所示。

IGBT的断面图和载流子分布图

    3-30    IGBT的断面图和载流子分布图(阴极附近载流子少)

IEGT的断面图和载流子分布图

    3-31    IEGT的断面图和载流子分布图

    (阴极附近载流子多,电子注入量增加)

    由图3-31可见,IEGTP层附近的载流子分布状况和IGBT有很大差别,图中特殊的沟状结构和阴极的间隔状引线,对于空穴来说形成了壁障,使得空穴流入了P层的数量减小,相反使电子的注入量增加。IEGT元件由于利用了这种IE技术,加强了电子注入,且精密设计的特殊阴极结构,使通态电压在30A时可降低1V,并做出耐压4.5kV的电压驱动型元件。

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