IGBT在20世紀80年代初投放市場，當時存在器件溫度特性差而使并聯運行特性差、體內載流子積累較多而使關斷特性差、體內寄生晶閘管的擎住效應使器件運行區域受限制等，隨著這些問題逐漸被解決，IGBT才開始得到廣泛的應用，其作為混合型器件的優點體現得越來越明顯。

IGBT可以認為是從VDMOSFET演化而來的，對比VDMOSFET和最初的IGBT概念提出時的結構，如圖1所示。不難看出，這兩種器件的上半部分基本上是完全相同的，只是在下半部分有明顯差別：IGBT比VDMOSFET多了一個P⁺層，從而多了一個大面積的PN結。其基本出發點是，提出了在VDMOSFET結構中引入一個漏極側PN結，以提供正向注入少數載流子來實現電導調制而降低通態壓降的基本方案。

圖1  VDMOSFET與IGBT結構對比

3）從集電極出發，經過P⁺層、N⁺N^-層和MOS柵結構中的P層和N層到達發射極的晶閘管通路，即寄生晶閘管通路。

顯然，這三個通路可以看成為并聯關系，如圖4a所示經過整合，IGBT的等效器件電路構成如圖4b所示。其中，寄生的晶閘管看成為MOS柵結構中的寄生NPN晶體管與第一種通路的PNP晶體管兩個聯合構成。在實際應用中，要防止寄生晶閘管的發生晶閘效應造成器件失控和損壞，即要抑制NPN晶體管的作用，圖中使用虛線表示所不期望的NPN晶體管。不考慮虛線部分，此時可以將IGBT看成由N溝道MOSFET與PNP晶體管構成的達林頓結構，即MOSFET的漏極與PNP晶體管的基極相連。

圖4  IGBT等效電路

此時再將圖2中的端子命名和圖4中的等效電路進行對比，就更發現了IGBT端子的命名的有趣之處。在等效電路中，作為IGBT主要功能核心的等效晶體管是PNP型的，PNP晶體管的發射極連接到IGBT外面時叫做IGBT的集電極，PNP晶體管的集電極連接到IGBT外面時叫做IGBT的發射極；從圖2中的圖形符號對比看，將此IGBT等效為NPN晶體管（IGBT被設計用來代替NPN功率晶體管），但實際上，IGBT內的主要等效晶體管是PNP型的，所示IGBT的科學而正確的端子命名曾經使很多人困惑。

文章來源：艾邦半導體