圖1所示為一個(gè)N溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu),N+區(qū)稱為源區(qū),附于其上的電極稱為源極。N+區(qū)稱為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū),附于其上的電極稱為柵極。溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在漏、源之間的P型區(qū)(包括P+和P一區(qū))(溝道在該區(qū)域形成),稱為亞溝道區(qū)(Subchannelregion)。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)(Draininjector),它是IGBT特有的功能區(qū),與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP雙極晶體管,起發(fā)射極的作用,向漏極注入空穴,進(jìn)行導(dǎo)電調(diào)制,以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)上的電極稱為漏極。IGBT的開關(guān)作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP晶體管提供基極電流,使IGBT導(dǎo)通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT關(guān)斷。IGBT的驅(qū)動(dòng)方法和MOSFET基本相同,只需控制輸入極N一溝道MOSFET,所以具有高輸入阻抗特性。當(dāng)MOSFET的溝道形成后,從P+基極注入到N一層的空穴(少子),對(duì)N一層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制,減小N一層的電阻,使IGBT在高電壓時(shí),也具有低的通態(tài)電壓。IGBT和可控硅區(qū)別IGBT與晶閘管1.整流元件(晶閘管)簡(jiǎn)單地說:整流器是把單相或三相正弦交流電流通過整流元件變成平穩(wěn)的可調(diào)的單方向的直流電流。其實(shí)現(xiàn)條件主要是依靠整流管。 比較高柵源電壓受比較大漏極電流限制,其比較好值一般取為15V左右。甘肅代理SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售
MOSFET存在導(dǎo)通電阻高的缺點(diǎn),但I(xiàn)GBT克服了這一缺點(diǎn),在高壓時(shí)IGBT仍具有較低的導(dǎo)通電阻??偟膩碚f,MOSFET優(yōu)點(diǎn)是高頻特性好,可以工作頻率可以達(dá)到幾百kHz、上MHz,缺點(diǎn)是導(dǎo)通電阻大在高壓大電流場(chǎng)合功耗較大;而IGBT在低頻及較大功率場(chǎng)合下表現(xiàn),其導(dǎo)通電阻小,耐壓高。選擇MOS管還是IGBT?在電路中,選用MOS管作為功率開關(guān)管還是選擇IGBT管,這是工程師常遇到的問題,如果從系統(tǒng)的電壓、電流、切換功率等因素作為考慮,可以總結(jié)出以下幾點(diǎn):人們常問:“是MOSFET好還是IGBT好?”其實(shí)兩者沒有什么好壞之分,i主要的還是看其實(shí)際應(yīng)用情況。關(guān)于MOSFET與IGBT的區(qū)別,您若還有疑問,可以詳詢冠華偉業(yè)。深圳市冠華偉業(yè)科技有限公司,主要代理WINSOK微碩中低壓MOS管產(chǎn)品,產(chǎn)品用于、LED/LCD驅(qū)動(dòng)板、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板、快充、、液晶顯示器、電源、小家電、醫(yī)療產(chǎn)品、藍(lán)牙產(chǎn)品、電子秤、車載電子、網(wǎng)絡(luò)類產(chǎn)品、民用家電、電腦周邊及各種數(shù)碼產(chǎn)品。 吉林代理SEMIKRON西門康IGBT模塊工廠直銷這些IGBT是汽車級(jí)別的,屬于特種模塊,價(jià)格偏貴。
1979年,MOS柵功率開關(guān)器件作為IGBT概念的先驅(qū)即已被介紹到世間。這種器件表現(xiàn)為一個(gè)類晶閘管的結(jié)構(gòu)(P-N-P-N四層組成),其特點(diǎn)是通過強(qiáng)堿濕法刻蝕工藝形成了V形槽柵。80年代初期,用于功率MOSFET制造技術(shù)的DMOS(雙擴(kuò)散形成的金屬-氧化物-半導(dǎo)體)工藝被采用到IGBT中來。[2]在那個(gè)時(shí)候,硅芯片的結(jié)構(gòu)是一種較厚的NPT(非穿通)型設(shè)計(jì)。后來,通過采用PT(穿通)型結(jié)構(gòu)的方法得到了在參數(shù)折衷方面的一個(gè)明顯改進(jìn),這是隨著硅片上外延的技術(shù)進(jìn)步,以及采用對(duì)應(yīng)給定阻斷電壓所設(shè)計(jì)的n+緩沖層而進(jìn)展的[3]。幾年當(dāng)中,這種在采用PT設(shè)計(jì)的外延片上制備的DMOS平面柵結(jié)構(gòu),其設(shè)計(jì)規(guī)則從5微米先進(jìn)到3微米。90年代中期,溝槽柵結(jié)構(gòu)又返回到一種新概念的IGBT,它是采用從大規(guī)模集成(LSI)工藝借鑒來的硅干法刻蝕技術(shù)實(shí)現(xiàn)的新刻蝕工藝,但仍然是穿通(PT)型芯片結(jié)構(gòu)。[4]在這種溝槽結(jié)構(gòu)中,實(shí)現(xiàn)了在通態(tài)電壓和關(guān)斷時(shí)間之間折衷的更重要的改進(jìn)。硅芯片的重直結(jié)構(gòu)也得到了急劇的轉(zhuǎn)變,先是采用非穿通(NPT)結(jié)構(gòu),繼而變化成弱穿通(LPT)結(jié)構(gòu),這就使安全工作區(qū)(SOA)得到同表面柵結(jié)構(gòu)演變類似的改善。這次從穿通(PT)型技術(shù)先進(jìn)到非穿通(NPT)型技術(shù),是基本的,也是很重大的概念變化。這就是:穿通。
西門康IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)結(jié)構(gòu)和工作原理絕緣柵雙極型晶體管是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅(qū)動(dòng)電流較大;MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小,開關(guān)速度快,但導(dǎo)通壓降大,載流密度小。西門康IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn),驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。在西門康IGBT得到大力發(fā)展之前,功率場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET被用于需要快速開關(guān)的中低壓場(chǎng)合,晶閘管、GTO被用于中高壓領(lǐng)域。MOSFET雖然有開關(guān)速度快、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn);但是,在200V或更高電壓的場(chǎng)合,MOSFET的導(dǎo)通電阻隨著擊穿電壓的增加會(huì)迅速增加,使得其功耗大幅增加,存在著不能得到高耐壓、大容量元件等缺陷。雙極晶體管具有優(yōu)異的低正向?qū)▔航堤匦裕m然可以得到高耐壓、大容量的元件,但是它要求的驅(qū)動(dòng)電流大,控制電路非常復(fù)雜,而且交換速度不夠快。 IGBT的伏安特性是指以柵源電壓Ugs為參變量時(shí),漏極電流與柵極電壓之間的關(guān)系曲線。
對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種igbt器件的結(jié)構(gòu)圖;圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電流敏感器件的結(jié)構(gòu)圖;圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種kelvin連接示意圖;圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種檢測(cè)電流與工作電流的曲線圖;圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種igbt芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種igbt芯片的表面結(jié)構(gòu)示意圖;圖15為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種半導(dǎo)體功率模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;圖16為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種半導(dǎo)體功率模塊的連接示意圖。圖標(biāo):1-電流傳感器;10-工作區(qū)域;101-第1發(fā)射極單元。 電動(dòng)汽車概念也火的一塌糊涂,西門康推出了650V等級(jí)的IGBT,專門用于電動(dòng)汽車行業(yè)。甘肅進(jìn)口SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售
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作為工作區(qū)域10和電流檢測(cè)區(qū)域20的公共集電極單元200。此外,當(dāng)空穴收集區(qū)8內(nèi)設(shè)置有溝槽時(shí),如圖10所示,此時(shí)空穴收集區(qū)8中的溝槽與空穴收集區(qū)電極金屬3接觸,即接觸多晶硅13??蛇x的,在圖7的基礎(chǔ)上,圖11為圖7中的空穴收集區(qū)電極金屬3按照b-b’方向的橫截圖,如圖11所示,此時(shí),電流檢測(cè)區(qū)域20的空穴收集區(qū)8與空穴收集區(qū)電極金屬3接觸,且,與p阱區(qū)7連通;當(dāng)空穴收集區(qū)8通過設(shè)置有多晶硅5的溝槽與p阱區(qū)7隔離時(shí),橫截面如圖12所示,此時(shí),如果工作區(qū)域10設(shè)置有多晶硅5的溝槽終止于空穴收集區(qū)8的邊緣時(shí),則橫截面如圖13所示,且,空穴收集區(qū)8內(nèi)是不包含設(shè)置有多晶硅5的溝槽的情況。此外,當(dāng)空穴收集區(qū)8內(nèi)包含設(shè)置有多晶硅5的溝槽時(shí),如圖14所示,此時(shí),空穴收集區(qū)8的溝槽通過p阱區(qū)7與工作區(qū)域10內(nèi)的設(shè)置有多晶硅5的溝槽隔離,這里空穴收集區(qū)8的溝槽與公共集電極金屬接觸并重合。因此,本發(fā)明實(shí)施例提供的一種igbt芯片,在電流檢測(cè)區(qū)域20內(nèi)沒有開關(guān)控制電級(jí),即使有溝槽mos結(jié)構(gòu),溝槽中的多晶硅5也與公共集電極單元200接觸,且,與公共柵極單元100絕緣。又由于電流檢測(cè)區(qū)域20中的空穴收集區(qū)8為p型區(qū),可以與工作區(qū)域10的p阱區(qū)7在芯片橫向上聯(lián)通為一體。 甘肅代理SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售