绝缘栅双极型晶体管（IGBT）
近些年新能源（电能）汽车崛起，而新能源汽车最重要的组成部分：充电器，电机控制器等的核心器件就是IGBT。此外IGBT还有其它更多应用，这些造就了它现在炙手可热的地位。
那IGBT到底是什么？凭什么它比其它开关（晶闸管、三极管及MOS管）要好呢？
传说IGBT是由 BJT和 MOS组成的复合全控型-电压驱动式-功率半导体器件，其具有自关断的特征（ 非通即断的开关 ）。
其主要特点如下：
1. 没有放大电压的功能，导通时可以看作导线，断开时当做开路（纯开关）。
2. 融合了BJT和MOSFET的两种器件的优点，如MOS管的驱动功率小，三极管的饱和压降低，通流大等。
我们来看下IGBT结构，如下图所示IGBT与Power MOS结构非常接近，不同点在于：其背面的漏电极增加了P+层（漏注入区；如下具体分析IGBT的结构：
1. N+区称为源区，附于其上的电极称为源极（发射极E）。
2. N基极称为漏区，控制区为栅区，附于其上的电极称为栅极（门极G）。
3. 沟道在紧靠栅区边界形成；在C、E两极之间的P型区（包括P+和P区）称为亚沟道区（Subchannel region）。
4. 在漏区下方的P+区称为漏注入区（Drain injector），是IGBT特有的功能区，与漏区和亚沟道区一起形成PNP双极型晶体管，起发射极的作用，向漏极注入空穴，降低器件的通态电压。
5. 附于“漏注入区”上的电极称为漏极（即集电极C）。
IGBT的工作结合了MOS管和三极管两种器件，MOS管功能是IGBT的导通控制和通流两部分（导通速度更快），三极管功能是IGBT的实际通流（双极型，多子和少子参与导电，通流更大）：
通过控制集-射极电压VCE和栅-射极电压VGE的大小，控制导通/关断/阻断状态。
1. 当IGBT栅-射极加上加0或负电压时，MOSFET内沟道消失，呈现关断状态；
2. 当集-射极电压VCE＜0时， PN结处于反偏，呈现反向阻断状态；
3. 当集-射极电压VCE＞0时，分两种情况：
1, 若栅-射极电压VGE＜Vth，沟道不能形成，IGBT呈正向阻断状态；
2, 若栅-射极电压VGE＞Vth，栅极沟道形成，IGBT呈导通状态（正常工作）; 此时空穴从P+区注入到N基区进行电导调制，减少N基区电阻RN的值，使IGBT通态压降降低。
如上右图表格为BJT、MOS管和IGBT的比较，从表格中所示，IGBT在驱动电路上与MOS管保持一致，在开关速度上优于BJT，同时它具有BJT饱和压降低的优点；我们在上述分析中，可以看到IGBT的同样有“空穴”和“自由电子”两种载流子参与电流传输，效率更高同时具有更大的电流能力。
IGBT的具体应用如下图所示：
1. IGBT是能源转换与传输的核心器件（电力电子装置的“CPU”）；采用IGBT进行功率变换，能够提高用电效率和质量，具有高效节能和绿色环保的特点；
2. IGBT广泛应用于工业、 4C(通信、计算机、消费电子、汽车电子)、航空航天、国防军工等传统产业领域，以及轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域。
