Конструкция и принцип действия БТИЗ

Простейшая структура БТИЗ планарного исполнения отражена на рисунке 56.

Из рисунка видно, что на металлическом основании, к которому присоединён вывод коллектора, расположена подложка p⁺, а на ней находятся два n-слоя. Эти слои понижают коэффициент усиления p-n-p структуры мощного биполярного транзистора. Ближайший к подложке n⁺-слой необходим для снижения вероятности самопроизвольного отпирания тиристорной структуры.

Рисунок 56 – Структура транзистора IGBT

Более удалённый от подложки n^–-слой претворяют в жизнь эпитаксиальным наращиванием или другими способами. Подложка p⁺ играет роль эмиттера биполярного p-n-p транзистора, область n^–-слоя – его базы, а область p-типа, к которой подключают вывод эмиттера БТИЗ, – его коллектора. Над n^–-слоем расположена p-область, которая выполняет функцию канала управляющего МОП-транзистора, затвор которого выполнен из поликристаллического кремния и изолирован от полупроводника эмиттерной области слоем оксида SiO₂. В этой канальной p-области размещены n⁺-зоны, которые выступают в качестве стока МОП-транзистора, а его истоком служит n^–-область. Затвор структуры МОП-транзистора соединён с выводом затвора БТИЗ.