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半导体器件发展路径:IGBT = MOSFET+BJT

2020-12-17 10:09:21 显示全部楼层
来源:功率半导体那些事儿 ,作者Disciples

今天基于Si半导体,从物理性质→pn结→pin结→BJT(晶体管)→SCR(晶闸管)→MOSFET→IGBT的概述,以载流子的工作机理贯穿,重新聊聊作为“二合一”加强版的IGBT以及前身半导体器件的整个路径。

“一千个人眼里有一千个哈姆雷特”,任何一个事物从不同的方向深入都会有不同的见解,更何况IGBT这么一个横向纵向都涉及得太多太多的器件。我们不止一次地聊它,当然,今天也肯定不会是最后一次。

从p型和n型半导体,到最基础的pn结,到pnp/npn的BJT,到pnpn的晶闸管,再到单极性器件MOSFET,再到最终的IGBT,一步步折中优化,使IGBT成为当今功率半导体的翘楚。


今天的内容主要以图片的方式分享,方便大家分别保存,需要的时候可以瞄一眼。
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費解〖HK〗 2020-12-17 23:32:00 显示全部楼层
PNP+NPN ≠ SCR
BJT+MOSFET ≠ IGBT
元件跟集成电路不是一个慨念,只是等效,
运作原理,功能区的布局,制作工艺 都不一样!

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費解〖HK〗 2020-12-17 23:44:46 显示全部楼层
掺杂,只是为半导体 导电能力的改善 创造条件,本身效益有限,电导调制,才是让半导体的导电能力 得以极度提升 的关键!

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費解〖HK〗 2020-12-18 00:17:47 显示全部楼层
闩锁效应!
PNPN四层结构,都是两个三极管的缩合体,
跟 BJT 一样,IGBT 是需要持续控制的,
MOSFET本来就有NPN管的格局,PNP的空穴对这MOSFET仍能起到「Ib」的作用,当管子过流时,N源极层电阻的压降把P栅极电位抬高,被沟道淹没的 PN结 重新显现,跟PNP组成「可控硅」。
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