IGBT硅片的結構與功率MOSFET非常相似，主要區別是IGBT增加了一個P+襯底和一個N+緩沖層(這部分不是NPT-非穿通IGBT技術增加的)。其中一個MOSFET驅動兩個雙極器件。襯底的應用在管的P+和N+區域之間產生了J1結。當柵極正偏壓使柵極下方的P基區反相時，形成N溝道，同時出現電子流，完全以功率MOSFET的方式產生電流。如果這種電子流產生的電壓在0.7V的范圍內，那么J1將處于正向偏置，一些空穴將被注入N區，陽極和陰極之間的電阻率將被調節，這降低了功率傳導的總損耗，并開始第二次電荷流。因此，在半導體層面暫時出現了兩種不同的電流拓撲:電子電流 (MOSFET電流)；空穴電流(雙極)。當負偏置電壓施加到柵極或柵極電壓低于閾值時關斷，溝道被禁止，并且沒有空穴注入n區。在任何情況下，如果MOSFET電流在開關階段迅速下降，集電極電流將逐漸降低，因為在換向開始后，N層中仍有少數載流子(少數載流子)。剩余電流(尾流)的減少完全取決于關斷時的電荷密度，并且該密度與幾個因素有關，例如摻雜劑的量和拓撲、層厚度和溫度。少數載流子的衰減使得集電極電流具有特征性的尾波波形，造成以下問題:功耗增加；交叉傳導的問題更加明顯， 尤其是在使用續流二極管的設備中。由于尾流與少數載流子復合有關，所以尾流的電流值應該與芯片的溫度密切相關，而空穴遷移率與IC和VCE密切相關。因此，根據達到的溫度，減少電流作用在終端設備設計上的這種不良影響是可行的。

　　IGBT模塊

　　IGBT絕緣柵雙極晶體管是由BJT(雙極晶體管)和MOS(絕緣柵場效應晶體管)組成的復合型全控壓驅動功率半導體器件，具有MOSFET輸入阻抗高和GTR導通壓降低的優點。GTR飽和電壓降低，載流密度高，但驅動電流大；MOSFET的驅動功率很小，開關速度快，但導通壓降大，載流密度小。IGBT結合了上述兩種器件的優點，具有低驅動功率和低飽和電壓。IGBT非常適合DC電壓600V及以上的變流系統，如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。圖1示出了N溝道增強型絕緣柵雙極晶體管結構。N+區域被稱為源極區域， 附著在其上的電極稱為源極。N+區域被稱為漏極區域。器件的控制區是柵極區，附著其上的電極稱為柵極。溝道形成在柵極區域的邊界附近。漏極和源極之間的P型區(包括P+和P-1區)(該區形成溝道)稱為子溝道區，而漏極區另一側的P+區稱為漏注入區，這是IGBT特有的功能區。它與漏極區和子溝道區一起構成PNP雙極晶體管，作為發射極，向漏極注入空穴，進行導通調制，降低器件的導通狀態。連接到漏極注入區的電極稱為漏極。IGBT的開關功能是通過增加正向柵極電壓來形成溝道， 并為PNP晶體管提供基極電流以開啟IGBT。相反，增加反向柵極電壓以消除溝道，切斷基極電流并關閉IGBT。IGBT的驅動方式與MOSFET基本相同，只需要控制輸入電極N溝道MOSFET，因此具有高輸入阻抗特性。當MOSFET的溝道形成后，從P+基極注入到N層的空穴(少數載流子)中，調制N層的電導，降低N層的電阻，使IGBT在高電壓下具有較低的通態電壓。

　　IGBT是絕緣柵雙極晶體管的縮寫。IGBT是由MOSFET和雙極晶體管組成的器件。它的輸入是MOSFET，輸出是PNP晶體管。它結合了這兩種器件的優點，既有MOSFET器件驅動功率低、開關速度快的優點，又有雙極器件飽和電壓低、容量大的優點。其頻率特性介于MOSFET和功率晶體管之間，可以在幾十kHz的頻率范圍內正常工作。它在現代電力電子技術中得到了越來越廣泛的應用，并在高頻和中功率應用中占據主導地位。

　　IGBT的等效電路如圖1所示。從圖1可以看出，如果在IGBT的柵極和發射極之間加一個正的驅動電壓，MOSFET就會導通，這樣PNP晶體管的集電極和基極就會處于低阻狀態，晶體管就會導通。如果IGBT的柵極和發射極之間的電壓為0V，MOS關斷，從而切斷PNP晶體管基極電流的供給，使晶體管截止。像MOSFET一樣，IGBT也是一種壓控器件。在它的柵極和發射極之間加一個10 V以上的DC電壓，只有uA級的漏電流流過，基本不消耗功率。