晶閘管是現(xiàn)代電子學(xué)中最常用的元件，邏輯電路用于開關(guān)和放大。BJT和MOSFET是最常用的晶體管類型，它們中的每一個都有自己的優(yōu)勢和一些局限性。IGBT（絕緣柵雙極晶體管）將BJT和MOSFET的最佳部分整合到單個晶體管中。它采用MOSFET（絕緣柵）的輸入特性（高輸入阻抗）和BJT（雙極性）的輸出特性。

    什么是IGBT？
    IGBT或絕緣柵雙極晶體管是BJT和MOSFET的組合。它的名字也暗示了它們之間的融合?！敖^緣柵”是指MOSFET的輸入部分具有非常高的輸入阻抗。它不消耗任何輸入電流，而是在其柵極端子的電壓下工作?！半p極性”是指BJT的輸出部分具有雙極性，其中電流是由兩種類型的電荷載流子引起的。它允許它使用小電壓信號處理非常大的電流和電壓。這種混合組合使IGBT成為電壓控制器件。
    它是一種具有三個PN結(jié)的四層PNPN器件。它有三個端子?xùn)艠O（G），集電極（C）和發(fā)射極（E）。端子的名稱也意味著取自兩個晶體管。柵極端子因為它是輸入部分，取自MOSFET，而集電極和發(fā)射極作為輸出，取自BJT。
    IGBT由四層半導(dǎo)體組成，形成PNPN結(jié)構(gòu)。集電極（C）連接到P層，而發(fā)射器（E）連接到P層和N層之間。P+襯底用于IGBT的結(jié)構(gòu)。在其頂部放置N-層以形成PN結(jié)J1。在N-層的頂部制造兩個P區(qū)以形成PN結(jié)J2。P區(qū)域的設(shè)計方式是在中間為柵極（G）電極留出一條路徑。如圖所示，N+區(qū)域擴(kuò)散在P區(qū)域上。
    發(fā)射器和柵極是金屬電極。發(fā)射極直接連接到N+區(qū)域，而柵極使用二氧化硅層絕緣?；鵓+層向N-層注入孔，這就是為什么它被稱為注入器層。而N-層稱為漂移區(qū)。其厚度與阻壓能力成正比。上面的P層被稱為IGBT的主體。
    IGBT作為一個整體具有BJT和MOSFET的優(yōu)點(diǎn)。

    它具有更高的電壓和電流處理能力。
    它具有非常高的輸入阻抗。
    它可以使用非常低的電壓切換非常高的電流。
    它是電壓控制的，即它沒有輸入電流和低輸入損耗。
    柵極驅(qū)動電路簡單而便宜。
    它可以通過施加正電壓輕松打開，通過施加零或輕微負(fù)電壓輕松關(guān)閉。
    它具有非常低的導(dǎo)通電阻
    它具有高電流密度，使其具有更小的芯片尺寸。
    它具有比BJT和MOSFET更高的功率增益。
    它具有比BJT更高的開關(guān)速度。
    缺點(diǎn)
    它的開關(guān)速度低于MOSFET。
    它是單向的，不能反向進(jìn)行。
    它不能阻擋更高的反向電壓。
    它比BJT和MOSFET更昂貴。
    由于PNPN結(jié)構(gòu)類似于晶閘管，它存在閉鎖問題。
    IGBT的應(yīng)用
    IGBT在交流和直流電路中有許多應(yīng)用。以下是IGBT的一些重要應(yīng)用
    它用于SMPS（開關(guān)模式電源）中，為敏感的醫(yī)療設(shè)備和計算機(jī)供電。
    它用于UPS（不間斷電源）系統(tǒng)。
    它用于提供速度控制的交流和直流電機(jī)驅(qū)動器。
    它用于斬波器和逆變器。
    它用于太陽能逆變器。