在電力電子設計中，開發(fā)人員不斷尋找傳統(tǒng)功率 MOSFET 的新替代品。在這一追求中，碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) FET 等新材料和技術為功率晶體管的可能性注入了新的活力。

然而，除了這些新材料之外，絕緣柵雙極晶體管 (IGBT) 仍然是電力電子領域的一項較舊技術。本周，Nexperia首次進入 IGBT 市場，推出了一系列新的 600 V 器件。在本文中，我們將了解 IGBT、溝槽柵極器件和 Nexperia 的新產品線。

IGBT是一種廣泛應用于許多電力電子應用的電力電子器件。IGBT 作為 BJT 和 MOSFET 兩種晶體管類型的混合體而存在，它將 MOSFET 的高輸入阻抗和高速開關與 BJT 的低飽和電壓相結合，創(chuàng)造出更好的晶體管。

在電路設計層面，IGBT 由四層交替的 P 型和 N 型半導體材料組成。柵極端子通過一層薄薄的二氧化硅與器件的其余部分絕緣，因此名稱中就有“絕緣柵極”部分。施加到柵極的電壓會調制器件的電導率，使其能夠用小輸入信號控制大量功率。這使得 IGBT 對于需要高功率處理和精確控制的應用非常有用。

出于多種原因，IGBT 在電力電子領域占據(jù)著重要地位。首先，該器件的絕緣柵極可有效控制高功率水平，這在電機驅動、電源和可再生能源系統(tǒng)等許多工業(yè)應用中至關重要。除此之外，它們的快速開關功能使其適合需要功率水平快速變化的應用，例如電動汽車和高頻逆變器。

在 IGBT 領域，為器件提供另一級別性能的架構是溝槽柵極場截止 (TGFS) 架構。

TGFS 結構包括在器件的硅中蝕刻溝槽，并用柵極材料（通常是多晶硅）填充溝槽。溝槽柵極結構取代了傳統(tǒng)IGBT中的平面柵極結構，增加了溝道密度，從而降低了通態(tài)壓降，改善了器件的導通特性。

TGFS 的“場截止”方面是指靠近收集器的附加 N 層。當?shù)竭_ P+ 集電極時，該 N 層會導致附近 N 漂移層中的電場突然下降。

TGFS IGBT 中溝槽柵極和場截止技術的結合使器件能夠提供比傳統(tǒng)平面 IGBT 更優(yōu)越的性能。它們表現(xiàn)出較低的傳導和開關損耗，從而在保持高擊穿電壓的同時提高整體效率。

IGBT功率器件清洗

為應對能源危機和生態(tài)環(huán)境惡化等問題，世界各國均在大力發(fā)展新能源汽車、高壓直流輸電等新興應用，促進了大功率電力電子變流裝置的廣泛應用。大功率變流裝置的可靠性對這些應用而言十分重要。裝置的可靠性與其核心器件IGBT密切相關。

目前，大量的IGBT仍在采用傳統(tǒng)的正溴丙烷等溶劑清洗清洗，隨著對環(huán)保的管控和對產品可靠性的要求不斷提高，原有的傳統(tǒng)溶劑清洗已不能滿足IGBT清洗。對此，合明提出新型的IGBT清洗方案。

合明科技半水基清洗工藝解決方案，采用合明科技專利配方，可在清洗IGBT凹槽內存在大量的錫膏殘留的同時去除金屬界面高溫氧化膜，更含有保護芯片獨特的材料；配方材料親水性強，清洗后易于用水漂洗干凈。

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