موصل گیٹ بائپولر ٹرانزسٹر ڈیزائن کا تصور

انسولیٹڈ گیٹ بائپولر ٹرانزسٹر (IGBT) کا ڈیزائن تصور پاور MOSFETs اور بائی پولر جنکشن ٹرانزسٹرز (BJT/GTR) کے فوائد کو مربوط کرنے پر مرکوز ہے تاکہ ہائی-وولٹیج، ہائی-موجودہ ایپلی کیشنز میں کسی ایک ڈیوائس کی حدود کو دور کیا جا سکے۔

 

بنیادی ڈیزائن کا تصور

جامع ڈھانچہ، تکمیلی قوتیں اور کمزوریاں
IGBT اعلی ان پٹ رکاوٹ، وولٹیج- سے چلنے والے آپریشن، اور MOSFETs کی تیز رفتار سوئچنگ خصوصیات کو کم کنڈکشن وولٹیج ڈراپ اور BJTs کی اعلی کرنٹ کثافت خصوصیات کے ساتھ جوڑ کر "وولٹیج کنٹرول + بائی پولر کنڈکشن" کا ایک ہائبرڈ ڈیوائس بناتا ہے۔

 

ترسیل کے نقصان کو کم کرنے کے لیے چالکتا ماڈیولیشن کو نافذ کرنا
N⁻ بڑھے ہوئے علاقے میں اقلیتی کیریئرز (سوراخ) کو انجیکشن کرنے سے، ریاستی مزاحمت پر چالکتا ماڈیولیشن کا اثر نمایاں طور پر کم ہو جاتا ہے، جس سے IGBT کو ہائی وولٹیج پر بھی کم سنترپتی وولٹیج (Vce(sat)) برقرار رکھنے کی اجازت ملتی ہے، اسی ratingvoltage کے ساتھ MOSFETs سے کہیں زیادہ۔

 

عمودی چار
عمودی ترسیل کے ڈھانچے کو استعمال کرتے ہوئے، موٹا اور ہلکا ڈوپڈ N⁻ ڈرفٹ ریجن ہائی وولٹیج کو روکتا ہے، جبکہ P⁺ کلکٹر مؤثر طریقے سے سوراخوں کو انجیکشن کرتا ہے، ہائی وولٹیج کو برداشت کرنے اور بڑے کرنٹ لے جانے کی صلاحیت کو متوازن کرتا ہے۔

 

MOS گیٹ موصلیت کا کنٹرول ڈرائیونگ سرکٹ کو آسان بناتا ہے۔
گیٹ ایک SiO₂ موصلیت کی تہہ کے ذریعے چینل کی تشکیل کو کنٹرول کرتا ہے اور اسے اکیلے گیٹ وولٹیج سے چلایا جا سکتا ہے، جس میں کم سے کم ڈرائیونگ پاور کی ضرورت ہوتی ہے اور BJT کی طرح مسلسل بیس کرنٹ کی ضرورت کو ختم کیا جاتا ہے۔

 

ہائی سوئچنگ فریکوئنسی اور ہائی پاور کثافت کی حمایت کرتا ہے
thyristors یا GTOs کے مقابلے میں، IGBTs میں تیزی سے سوئچنگ کی رفتار ہوتی ہے (سو کلو ہرٹز رینج تک)، اور تکنیکی ترقی (جیسے ساتویں-جنریشن مائیکرو-خندق اور فیلڈ-اسٹاپ ڈھانچے) کے ساتھ، بجلی کی کثافت مسلسل بڑھتی رہتی ہے، جس سے وہ اعلیٰ کارکردگی کے لیے موزوں ہوتے ہیں{4}}۔ نئی توانائی کی گاڑیاں، فوٹوولٹک انورٹرز، اور صنعتی متغیر فریکوئنسی ڈرائیوز جیسے منظرنامے۔