穿通型（PT）非穿通型（NPT）場(chǎng)中止型（FS）IGBT及其技術(shù)的整理PT-IGBT以數(shù)百微米厚的P+單晶為起始材料（襯底），之后外延N+緩沖層和N-耐壓層，復(fù)雜的正面結(jié)構(gòu)在外延層上制造。這種結(jié)構(gòu)的IGBT，其集電區(qū)為重?fù)诫s厚襯底，對(duì)少數(shù)載流子電子是非透明。器件導(dǎo)通壓降和關(guān)斷損耗之間的折中，主要通過(guò)優(yōu)化緩沖層結(jié)構(gòu)（摻雜和厚度）以及全局載流子壽命控制實(shí)現(xiàn)。全局載流子低壽命造成導(dǎo)通壓降VCEsat具有負(fù)溫度系數(shù)，熱電正反饋效應(yīng)很容易使電流集中，誘發(fā)二次擊穿，器件高溫穩(wěn)定性差，不利于并聯(lián)工作。P+單晶---外延N+--—外延N-耐壓層------制造正面結(jié)構(gòu)圖71200VNPT-IGBT與PT-IGBT結(jié)構(gòu)與性能比較示意圖（a）高壓NPT-IGBT為了規(guī)避厚外延帶來(lái)的高成本，1980代末出現(xiàn)了NPT-IGBT（參見(jiàn)1989PESCRecord1,PP.21-25:19961SPSD,PP331-334和PP.164-172）。NPT-IGBT采用N-型單晶為起始材料，正面復(fù)雜的結(jié)構(gòu)直接制造在單晶襯底上，正面結(jié)構(gòu)完成后從襯底背面采用研磨、腐蝕的方法減薄到耐壓所需的厚度，之后通過(guò)離子注入形成P+集電區(qū)。該集電區(qū)很薄，不超過(guò)1微米，且摻雜濃度較低，對(duì)少子電子是透明的，通過(guò)集電結(jié)的電流以電子流為主（約占70%）。器件關(guān)斷過(guò)程中，存儲(chǔ)在漂移區(qū)的大量過(guò)剩電子能通過(guò)透明集電區(qū)迅速流出，而空穴本來(lái)就可以順利流向發(fā)射極。這樣，NPT-IGBT借助透明集電區(qū)技術(shù)，不需要載流子壽命控制就能實(shí)現(xiàn)快速關(guān)斷。而由于漂移區(qū)載流子的壽命足夠長(zhǎng)，因此通態(tài)壓降VCEsat具有正溫度系數(shù)。正是透明集電區(qū)技術(shù)的這種重大優(yōu)點(diǎn)，自NPT-IGBT發(fā)明后，新出現(xiàn)的各種lGBT基本都采用透明集電區(qū)技術(shù)。例如，F(xiàn)S-IGBT（參見(jiàn)2000ISPSDPP.355-358）。N-單晶直接正面結(jié)構(gòu) 研磨減薄------離子注入形成P+集電區(qū)（透明集電區(qū)）FS-IGBT傳統(tǒng)的NPT-IGBT是以較厚的硅片為基本的，對(duì)耐壓1200V器件大概是200um厚，600V是100um厚。從圖中電場(chǎng)強(qiáng)度分布曲線看到，在關(guān)斷期間整個(gè)襯底中電場(chǎng)強(qiáng)度線性下降，最后到零。這種電場(chǎng)分布對(duì)應(yīng)的摻雜濃度分布（均勻分布）是一種很差的分布它意味著導(dǎo)通狀態(tài)下襯底的內(nèi)部電阻相當(dāng)大。若為了降低電阻調(diào)整襯底摻雜濃度則會(huì)對(duì)器件其他參數(shù)帶來(lái)不利影響。所以，襯底厚度是標(biāo)志通態(tài)損耗大小的參數(shù)------飽和電壓VCEsat的主要決定因素。襯底越厚，飽和電壓越大。

這個(gè)傳統(tǒng)NPT-IGBT中存在的問(wèn)題是通過(guò)在它的襯底區(qū)和集電區(qū)之間加入一個(gè)附加層得到了改善。這個(gè)附加層被稱(chēng)為電場(chǎng)中止(fieldstop)層，它也是n型摻雜的。這一層的摻雜總劑量(即單位面積下?lián)诫s濃度沿厚度方向的積分總和)設(shè)計(jì)為能使電場(chǎng)強(qiáng)度在這一層中基本降低為零。這就是說(shuō)在該層以下襯底中電場(chǎng)強(qiáng)度的降低可以忽略，因而