IGBT

 Descrizione strutturale

L' IGBT a canale n presenta una struttura verticale simile a quella del PowerMos. Come si vede in Fig. 1 è possibile distinguere diversi strati di tipo e drogaggio diverso. La diversità della struttura dell'IGBT rispetto alla struttura del PowerMos sta nella presenza di uno sottile strato N +, molto drogato, che prende il nome di buffer_layer o HDB ( High Doped Base). L'ampia regione N-, detta regione di drift o LDB (Low Doped Base), assieme al body (P) e al substrato (P+) forma una struttura P N- P+ che può essere considerata come un BJT di tipo PNP.

Fig. 1 Sezione trasversale dell' IGBT.

La regione di drift, per il fatto che è debolmente drogata, permette all' IGBT di sopportare elevate tensioni mentre la regione N+ ha la duplice funzione di controllare il guadagno del transistore e di limitare lo svuotamento della giunzione base_collettore evitando che questa raggiunga l'emettitore.     I dispositivi di prima generazione non presentavano la zona N+ e sono detti IGBT simmetrici o (NPT-IGBT). I dispositivi più recenti presentano la struttura di Fig. 1 e sono detti IGBT asimmetrici o (PT-IGBT). In termini macroscopici l'IGBT può essere visto come la connessione di un PowerMos e un BJT di tipo PNP la cui base è connessa al drain del MOS        (Fig. 2a).  

Fig. 2  a) Circuito equivalente dell' IGBT; b) Simbolo dell'IGBT.

 L' IGBT, il cui simbolo è riportato in Fig. 2b, presenta dunque in ingresso le caratteristiche del PowerMos e in uscita quelle di un BJT. Esternamente l' IGBT è accessibile mediante tre terminali che prendono il nome di collettore, gate, emettitore che fanno capo rispettivamente all'emettitore del BJT, al gate del MOS e alla parte in comune tra source del MOS e collettore del BJT.