IEGT(Injection Enhanced Gate Transistor,电 子注入增强栅晶 体管)是Toshiba 公司的专利和产品,首批商用产品大约上市于2003 年,首个上市的产品型号或是S6X06(4500V/1200A)。
IEGT的栅极比较宽(以平面栅为例),N一基区靠近栅极一侧的横向阻抗比较高,从集电区注入N-基区的空 穴难以顺利地横向通过P 阱流人N+源区,因此会在N-基区形成一层空穴积累层。为了保持N-基区的电场平衡,向N十基区注人大量的电子,使N十基区的N十源区一侧也形成了高浓度载流子积累N基区中形成与GTO中类似的载流子分布,以便兼顾大电流、高耐压的要求。如图1所示。
图1 GTO、IGBT、IEGT结构简图的对比
IEGT可以视为IGBT里的GTO,其芯片结构和IGBT相似,电场分布特性和GTO相似;驱动特性和输出特性又和IGBT非常相似,既不需要复杂的驱动电路,也不需要复杂的吸收 电路;开关速度虽然没有普通的IGBT高,但是比GTO要高得多。
因此,IEGT应该是IGBT还是GTO,是不容易说清楚的问题。不过,业界目前大都视其为高压大功率、低速度的IGBT,主要用于?昆合动力汽车、电气机车等大功率领域中的电机控制,常见的是大功率变频器,目前装备水平可达10MW左右,实际使用的开关频率大都在lkHz左右。从应用领域来看,IEGT与GTO、IGCT大致一样。 目前,没有小功率规格的IEGT产品,产品封装有平板压接式和塑壳的模块两种,如图2所示。图2 2003 年初上市的三款IEGT产品照片(大致为同一比例)
从IEGT.的高速特性(与GTO相比)来看,也可以将IEGT视为驱动和吸收电路都相对简单的IGCT。不过,从目前实际应用的资料来看,IGCT的开关速度要比IEGT高一些,IGCT在业内的影响力也显得大一些。Mitsubishi的CSTBT也是针对大功率领域应用的,虽然功率等级达不到 IEGT和IGCT的水平,但是开关速度要比它们高得多,更像IGBT。ABB在IGCT领域处于垄断地位,Toshiba则在IEGT领域处于垄断地位,将IEGT和IGCT并列看待也许更为合适。
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