PN结对IGBT器件的重要性

IGBT与功率MOS最大的区别就是背面多了一个pn结，在正向导通时，背面pn结构向N-区注入空穴，使得N-区的电阻率急剧减小（即电导调制效应）。

因此理解pn结对我们了解IGBT至关重要！

如下对pn结的IV特性展开全面阐述。

pn结最重要的特性为 整流特性 ，即正向导电，反向阻断。

如下仅考虑p+n单向突变结。

pn结I-V特性公式如下：

Js定义如下：

其中ND/NA分别为施主/受主浓度；Dp/Dn分别为空穴/电子扩散系数，τp/τn分别为空穴/电子寿命。

当电压为正时，pn结I-V特性简化如下：

当电压为负时，pn结的I-V特性简化如下：

当电压为正时，电压每增大60mV，电流增大10倍。

以上仅考虑扩散流（diffusion），

当考虑 产生（generation）-复合（recombination） 后，pn结I-V特性公式如下：

当电压为正时，电流由扩散和复合组成，pn结I-V特性简化如下：

当电压为负时，电流由扩散和产生组成，pn结I-V特性简化如下：

需注意的是，高温下，扩散流（公式第1项）占主导，主要表现为反向漏电流JR饱和。

还有一个最最重要的公式为pn结的击穿特性，公式如下：

常温下，硅临界击穿场强见下图：

小江对典型掺杂进行了提取，结果如下。