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IGBT,功率器件相关技术文章PT-IGBT与NPT-IGBT的区别
PT-IGBT与NPT-IGBT的区别
1、PT-IGBT
图1实际上是PT型1GBT芯片的结构图,图2(c)是其导电原理。所谓PT(PunchThrough,穿通型),是指电场穿透了N-漂移区(图1中③),电子与空穴的主要汇合点在N一区[图1(c)]。
NPT在实验室实现的时间(1982年)要早于PT(1985),但技术上的原因使得PT规模商用化的时间比NPT早,所以第1代IGBT产品以PT型为主。
PT-IGBT很好地解决了IGBT的闩锁问题,但是需要增加外延层厚度,技术复杂,成本也高。IGBT芯片中的外延层与电压规格是直接相关的,电压规格越高、外延层越厚,IZOOV、2000V的PT-IGBT外延层厚度分别达到了100μm和200μm。
2、NPT-IGBT
所谓NPT(Non-PunchThrough,非穿通),是指电场没有穿透N-漂移区,构如图3所示。NPT的基本技术原理是取消N十缓冲区(图1中的④),直接在集电区(图1中的⑤)注入空间电荷形成高阻区,电子与空穴的主要汇合点换成了P十集电区。这项技术又被称为离子注入法、离子掺杂工艺。
3、PT-IGBT与NPT-IGBT生产工艺与技术性的区别
PT与NPT生产工艺的区别如下:
PT-IGBT芯片的生产从集电区(P+背发射区)开始,先在单晶硅的背面生成低掺杂的P+发射区,然后用外延工艺在单晶硅的正面依次生成N十缓冲区、MOS结构。
NPT-IGBT芯片的生产从基区(N-漂移区)开始,先在N型单晶硅的正面生成MOs结构,然后用研磨减薄工艺从背面减薄到IGBT电压规格需要L的厚度,再从背面用离子注入工艺生成集电区。
PT-IGBT与NPT-IGBT介绍
IGBT的结构多种多样,但从纵向结构来看可归为穿通型,非穿通型。这两类IGBT的划分依据为:临界击穿电压下Pbase-Ndrift结耗尽层的扩展是否穿透了N-基区。