隨著智能網聯汽車、新能源、智慧照明、智慧交通等行業的快速發展，新型功能器件的節能功效越來越受重視，尤以IGBT為代表的快充技術更被視作未來十年的發展趨勢。特別是中美貿易摩擦時期，中國國內IGBT廠商將面臨前所未有的機遇。

1．PT-IGBT

所謂PT（Punch Through，穿通型），是指電場穿透了N-漂移區（圖1中③），電子與空穴的主要匯合點在N一區［圖1（c）］。

NPT在實驗室實現的時間（1982 年）要早于PT（1985），但技術上的原因使得PT規模商用化的時間比NPT早，所以第1代IGBT產品以PT型為主。

PT-IGBT很好地解決了IGBT的閂鎖問題，但是需要增加外延層厚度，技術復雜，成本也高。IGBT芯片中的外延層與電壓規格是直接相關的，電壓規格越高、外延層越厚，IZOOV、2000V的PT-IGBT外延層厚度分別達到了100μm和200μm。

2．NPT-IGBT

所謂NPT（Non-Punch Through，非穿通），是指電場沒有穿透N-漂移區，構如圖3所示。NPT的基本技術原理是取消N十緩沖區（圖1中的④），直接在集電區（圖1中的⑤）注入空間電荷形成高阻區，電子與空穴的主要匯合點換成了P十集電區。這項技術又被稱為離子注入法、離子摻雜工藝。

3．PT-IGBT與NPT-IGBT生產工藝與技術性的區別

PT與NPT型IGBT是目前的主流產品類型，600V 電壓規格的IGBT基本上是PT型，600v以下則全是PT型。二者在生產工藝與技術性能上的差別參見表 1。

項目PT-IGBT芯片NPT-IGBT芯片

生產工藝與芯片結構原料f單晶硅）低電阻率的P+單晶硅（生成P+背發射區）高電阻率的N-單晶硅（生成N-漂移區）

外延工藝需要不需要MOS結構在外延層中在單晶硅中芯片減薄工藝基本不需要（為了保證電壓規格）需要（有利于提高性能）

離子注入工藝不需要（P+背發射區已經生成）需要（生成P+背發射區）

高能離子輻照工藝需要（中子、電子等）（目的是提高開關速度）不需要成本100%約75&技術指標與性能飽和壓降低，負溫度系數高，正溫度系數

開關功耗低高

關斷功耗高，收溫度的影響大低，受溫度的影響小關斷時間長（飽和壓降指標相同時）短（飽和壓降指標相同時）

拖尾電流短，受溫度的影響大長，受溫度的影響小

閂鎖易出現，抗短路能力弱不易出現，抗短路能力強

雪崩擊穿抗雪崩擊穿能力低抗雪崩擊穿能力高并聯復雜，飽和壓降指標需要配對容易，飽和壓降指標不一定需要配對

PT與NPT生產工藝的區別如下：

·PT-IGBT芯片的生產從集電區（P+背發射區）開始，先在單 晶 硅的背面生成低摻雜的P+發射區，然后用外延工藝在單晶硅的正面依次生成N十緩沖區、MOS結構。

·NPT-IGBT芯片的生產從基區（N-漂移區）開始，先在N型單 晶 硅的正面生成MOs結構，然后用研磨減薄工藝從背面減薄到 IGBT 電壓規格需要 L的厚度，再從背面用離子注入工藝生成集電區。