N溝道耗盡型IGBT結(jié)構(gòu)解析與應(yīng)用技巧

在晶體管的制造過程中，如果預(yù)先設(shè)定一個初始的導(dǎo)電溝道，那么這種絕緣柵場效應(yīng)管就被稱為“耗盡型”，以此與增強型進行區(qū)分。圖10-12展示了N溝道耗盡層絕緣柵場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)圖。在生產(chǎn)工藝中，二氧化硅絕緣層被摻雜了大量的正離子，從而在兩個N+區(qū)之間感應(yīng)出眾多負電荷，形成了初始的導(dǎo)電溝道。

盡管從外觀上看，耗盡型與增強型的結(jié)構(gòu)差異不大，但它們在控制特性方面卻有著顯著的改進。在漏源電壓Vds保持恒定的情況下，當(dāng)柵源電壓Vgs為0時，漏源極間已可實現(xiàn)導(dǎo)通，此時流經(jīng)的是初始導(dǎo)電溝道的飽和漏極電流Idss。而當(dāng)Vgs大于0時，N型溝道內(nèi)將感應(yīng)出更多的負電荷，導(dǎo)致隨著漏源電壓Vds的增加，漏極電流Id也隨之增大。反之，當(dāng)Vgs小于0，即施加反向電壓時，N型溝道會出現(xiàn)耗盡層（如圖10-13所示），導(dǎo)電溝道隨之縮小；Vgs的負值越大，導(dǎo)電溝道越小，漏極電流Id也越小。當(dāng)柵源電壓Vgs等于夾斷電壓Vp時，溝道被完全夾斷，此時漏極電流為0。

值得注意的是，耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管在正、負或零柵壓下均能控制漏極電流Id，這一特性使其應(yīng)用范圍更加廣泛。通常情況下，這類管子工作于負柵壓狀態(tài)，此時需要根據(jù)不同的飽和漏極電流Idss和夾斷電壓（Vp為負值）來選擇合適的耗盡型管。

耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性和漏極特性分別如圖10-14和圖10-15所示。這些特性的分析對于理解其工作原理和應(yīng)用具有重要意義。

(責(zé)任編輯：佚名)