東芝推出新款4.5-kV雙柵極反向傳導(dǎo)注入增強(qiáng)型柵極晶體管

近日，東芝研發(fā)出新款4.5-kV雙柵極反向傳導(dǎo)注入增強(qiáng)型柵極晶體管（RC-IEGT）。經(jīng)測(cè)試證實(shí)，相比于傳統(tǒng)單柵極結(jié)構(gòu)，該產(chǎn)品在導(dǎo)通關(guān)斷時(shí)的總功耗（開關(guān)損耗）可降低24%。

功率器件是供電和管理電源的組件，對(duì)于降低各種電子設(shè)備功耗和實(shí)現(xiàn)碳中和社會(huì)至關(guān)重要。在全球脫碳和節(jié)能的趨勢(shì)下，IEGT被廣泛用于大功率逆變器和高壓直流輸電等需要大電流、高能效，以及更低功率損耗的應(yīng)用。但由于在IEGT開啟時(shí)降低損耗（導(dǎo)通損耗）會(huì)增加開關(guān)損耗，因此很難降低IEGT功耗。

此次東芝開發(fā)的全新器件是一種4.5kV雙柵極RC-IEGT，其利用空穴控制柵極（CG）與主柵極（MG）分離。與單柵極器件中的反向恢復(fù)相比，這種方法通過在關(guān)斷和注入之前控制空穴提取來降低損耗。在IEGT模式下，電流從基板的背面流向正面，CG關(guān)斷之后MG關(guān)斷，減少了基板中累積的空穴，同時(shí)降低了關(guān)斷損耗。在二極管模式下，電流從基板正面流向背面，MG和CG在反向恢復(fù)之前同時(shí)導(dǎo)通，減少了基板中累積的電子，降低了反向恢復(fù)損耗。

新開發(fā)的雙柵極RC-IEGT結(jié)合柵極控制技術(shù)，關(guān)斷和導(dǎo)通損耗分別比傳統(tǒng)單柵極結(jié)構(gòu)降低24%和18%，反向恢復(fù)損耗降低32%。因此在實(shí)際測(cè)量值中，總開關(guān)損耗降低24%，而導(dǎo)通損耗沒有任何增加。