Teoría igbt

INTRODUCCIÓN
Sección de una celdilla elemental Fuente Puerta

TEMA 6. TRANSISTOR BIPOLAR DE PUERTA AISLADA (IGBT)
6.1. INTRODUCCIÓN 6.2. TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN Y CURVA CARACTERÍSTICA I-V 6.3.FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR IGBT 6.3.1. Estado de Bloqueo 6.3.2. Estado de Conducción 6.4. EFECTO DE CEBADO DEL TIRISTOR PARÁSITO INTERNO DEL IGBT (LATCH UP) 6.4.1. Efecto del Latch up 6.4.2.Métodos para Evitar el Efecto del Latch up 6.5. CARACTERÍSTICAS DE CONMUTACIÓN 6.5.1. Encendido 6.5.2. Apagado 6.6. ÁREA DE OPERACIÓN SEGURA 6.7. CARACTERÍSTICAS Y VALORES LÍMITE DEL IGBT

SiO2

óxidode puerta
n+ p n+ n+ canal n+ p 1019 cm-3 1016 cm-3

(sustrato)
n-

L
1014÷15 cm-3
RD

WD
iD n+

iD 1019 cm-3

(oblea)

Drenador

Transistor D-MOS En un Transistor MOS para conseguiraltas tensiones (BVDSS): • Para un dopado Nd, la máxima tensión de ruptura es: BVDSS ≈ •
−5 La zona de deplexión tiene un espesor: WD ≈ 1 ⋅10 ⋅ BVDSS

1.3 ⋅1017 ND
(cm)

• La resistividadespecífica es: RD ⋅ A ≈ 3 ⋅ 10

−7

⋅ BV

2.5 ÷ 2.7 DSS

(Ω ⋅ cm 2 )

Gráficamente:
log(Ω⋅cm2)

BVDSS

Tema 6. IGBT Transparencia 1 de 20

Tema 6. IGBT Transparencia 2 de 20INTRODUCCIÓN
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TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN
• • • • • Aparece en década de los 80 Entrada como MOS, Salida como BJT Velocidad intermedia (MOS-BJT) Tensiones ycorrientes mucho mayores que MOS (1700V-400Amp) Geometría y dopados análogos a MOS (con una capa n mas ancha y menos dopada) • Soporta tensiones inversas (no diodo en antiparalelo). No el PT • Tiristorparásito no deseado • Existen versiones canal n y canal p
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SiO2

óxido de puerta
n+ p n+ n+ canal n+ p 1019 cm-3 1016 cm-3

(sustrato)
n-

L1014÷15 cm-3
RD

WD
iD n+

iD 1019 cm-3

(oblea)

Drenador

Transistor D-MOS En un Transistor MOS para conseguir tensiones (BVDSS) elevadas, RD tendrá un valor elevado al ser ND...