IGBT
用于交通运输、电力工程的器件
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IGBT（英文全称：Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管），是一种全控型电压驱动式功率半导体器件，[1]该半导体器件是由双极结型晶体管（BJT）和金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）复合而成，从而兼备了两者的优点，即输入阻抗高、控制功率小、易于驱动、开关频率高、导通电流大和导通损耗小等。[6]IGBT可以理解为“非通即断”的开关，它可以将直流电压逆变成频率可调 的交流电，主要用于变频逆变和其他逆变电路，被称为是电力电子装置的“CPU”，高效节能减排的主力军。[3]
1979—1980 年美国北卡罗来纳州立大学 B.JayantBaliga教授通过结合双极结晶体管（BJT）技术和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOS‐FET） 技术研制出来IGBT。[7]但该技术由于结构和工艺上的限制，却是直到1986年才真正得到应用。[2]目前（截至2023年9月），IGBT 已经历了6代变革，[2]主要为在结构设计、工艺技术、技术性能等维度得到了不断优化。[8][2]
IGBT主要由芯片、覆铜陶瓷衬底、基板、散热器等通过焊接而成，[6]有栅极G、集电极c和发射极E，属三端器件。[4]IGBT主要有单管模块、标准模块和智能功率模块三个模块，其模块通常由IGBT芯片与FWD（续流二极管）芯片通过特定电路桥接封装而成，是模块化半导体产品，广泛应用于变频器、UPS不间断电源、工业控制及新能源发电等设备中。[3]此外IGBT是目前大功率开关元器件中最为成熟，也是应用最为广泛的功率器件，兼有MOSFET 的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点，驱动功率小而饱和压降低，是能源变换与传输的核心器件。[9]目前，IGBT在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等电气领域应用广泛。[10]未来以新能源汽车、光伏/风电逆变器、以5G通信、特高压和充电桩为代表的新基建将成为IGBT的最大拉动力，有望不断扩大IGBT的市场应用范围。[11]