（1）方法(fa)
        IGBT是将强电流、高压应用和快速终端设备用垂直功率MOSFET的(de)自然进化。由于实(shi)现一个较高的击穿电压BVDSS需要一个源(yuan)漏通道，而(er)这个通道却具有高的电阻率，因而(er)造成功率MOSFET具有RDS（on）数值高的特征，IGBT消除(chu)了现有功率MOSFET的这(zhe)些(xie)主(zhu)要缺点。虽然功率MOSFET器件(jian)大幅度改进了RDS（on）特性(xing)，但(dan)是在高电平时，功率(lv)导通损耗仍然要比IGBT技术高出很多。较低(di)的压降(jiang)，转换成一(yi)个低VCE（sat）的能力，以及IGBT的(de)结构，同一(yi)个标准双极器件(jian)相比，可支(zhi)持更高电(dian)流密度，并简化IGBT驱动器的原理图。

（2）导通
       IGBT硅(gui)片的结构(gou)与功率MOSFET的结构相似(shi)，主要差异是IGBT增加了P+基片和一个N+缓冲层(ceng)（NPT-非穿通-IGBT技术没有增加这个部分）。其(qi)中一个(ge)MOSFET驱动两个(ge)双(shuang)极器件。基片的应用(yong)在管体的P+和(he)N+区之间创建(jian)了一个J1结。当正栅偏压使栅极下面反演P基区时，一个N沟道(dao)形成，同时出现一个电子流(liu)，并完全按照功率MOSFET的方(fang)式(shi)产(chan)生一(yi)股电流。如(ru)果这个电(dian)子流产生的电压在0.7V范围(wei)内，那(na)么(me)，J1将(jiang)处于(yu)正(zheng)向偏压，一(yi)些空穴注入(ru)N-区内，并调整阴阳极之间(jian)的电阻率(lv)，这(zhe)种方式降低(di)了功(gong)率导通的总损(sun)耗，并启动了第二个电荷(he)流。最后的结(jie)果是，在半导体层次内临时出现两种不同的电流拓扑：一个电(dian)子流（MOSFET电流）；一个空穴电流（双极）。

（3）关断
       当在栅极施加一个负偏压或栅压低于(yu)门限值时，沟道被禁止，没有(you)空穴注入N-区内。在任何情况下，如果MOSFET电流在开关阶段迅速下降，集电极电流则逐渐降低，这是(shi)因为换向开(kai)始后，在(zai)N层内还存在(zai)少数的载流(liu)子(zi)（少子）。这种残余电流值(zhi)（尾(wei)流）的降低，完全取决于关断时电荷的密度，而(er)密度又与几种因素有关，如掺(can)杂质的数量和拓扑，层次厚度和温度(du)。少子的衰减使集电极(ji)电流具有特征尾流波(bo)形，集电极电流引起(qi)以下问题：功(gong)耗升高；交叉导通问题，特别是在使用续流二极(ji)管的设备上，问题更(geng)加明显。鉴于尾流与(yu)少子的重组有关，尾流的电流值应与芯片的温度、IC和VCE密(mi)切相关的空穴移(yi)动性有(you)密切的关系。因此，根据所达到的温(wen)度，降低(di)这种(zhong)作用(yong)在终端设备设计上的电流的不理想效应(ying)是可行的(de)。

（4）阻断与闩(shuan)锁
       当集电极被施加一(yi)个反向电(dian)压时，J1就会(hui)受到反(fan)向偏压控制，耗尽层则会向N-区扩展。因过多地降低这个层面的(de)厚(hou)度，将(jiang)无法取得一个有效的阻断能(neng)力(li)，所以，这个机制十分(fen)重要。另一方面，如果过大地增加这个区域尺(chi)寸，就会连续地提高压(ya)降。第二点清楚地说明了NPT器件的压(ya)降比等效（IC和(he)速度相同）PT器件的压降高的原因。
       当栅(zha)极和发射极短接(jie)并在集电极(ji)端子施加一个正电压时，P/NJ3结受反向电压控制，此(ci)时，仍然是由N漂(piao)移区中的耗尽层承受外部(bu)施加的电压(ya)。
       IGBT在集电极与发射极(ji)之间有(you)一个寄生PNPN晶(jing)闸管(guan)。在特殊(shu)条件下，这种寄生器件(jian)会导通。这种现象会使集电极与发(fa)射极之间的电流(liu)量增加，对(dui)等效MOSFET的控制能力降低(di)，通常还会引起(qi)器件击穿问题。晶闸管导通现象被称为IGBT闩锁，具体地说，这种缺陷的原因互(hu)不相同(tong)，与器件的状态有密切关系。通常情况下，静态和动态闩锁有如下主要区别：
       当晶闸管全部导通时(shi)，静态闩锁(suo)出现，只在关断时才会出现动态闩锁。这一特殊现象(xiang)严重地限制了安全操(cao)作(zuo)区。为(wei)防止寄生NPN和PNP晶体管的有害现象，有必要采取(qu)以下措施：防止NPN部分接通，分(fen)别改变布局(ju)和掺杂级别，降(jiang)低NPN和(he)PNP晶体(ti)管的总电流增益。此外，闩锁电流对PNP和NPN器件的电流增(zeng)益有一定的影响，因此，它(ta)与结温的关系也非常密切；在结温和增益(yi)提高的情况下，P基(ji)区的电阻率会升高，破坏了(le)整体特性。因此(ci)，器(qi)件制造商必须注意将集电极最大电流值与闩锁电流之间保持一定的比例，通常比例为1：5。