通过控制栅极上的电压,可以实现导通和关断的转换。与机械式的开关相比,电子开关的响应速度可以高达每秒几十万次,而且不会有因为反复开关而损坏的担忧。收音机里的三极管也是一种电子开关,igbt可以被视为一种特殊的三极管,其特点在于耐压更高、电流更大、速度更快以及可靠性更好等等。
igbt的概念最早是在70年代末提出来的,80年代初由美国ge公司和rca公司分别研制成功。从1986年起,igbt开始得到正式生产并逐渐形成了系列化。在随后这些年,igbt的技术不断更新,1988年出现的是第一代,称为平面穿透型;1990年出现了第二代,为改进的平面穿透型;1992年为第三代,即沟槽型;1997年出现了第四代,称为非穿透型;2001年出现了电场截止型;2003年出现了沟槽型电场截止型……
半导体厂商们在igbt技术上不断推陈出新,是有其原因的,那就是igbt的使用范围十分广泛。大到轨道交通、航空航天、电力、石油等国民经济支柱部门,小到变频家电、数码相机、电磁炉等消费电子产品,统统都能够找到igbt的身影。这样庞大的市场,自然能够引得无数天下英雄竞折腰。
然而,要掌握igbt的制造技术,也并非易事。igbt是一种工作原理非常复杂的器件,几乎集成了所有半导体器件的基本结构。要制造出满足要求的igbt器件,涉及到光刻、氧化、离子注入、热扩散、淀积多晶硅等一系列的微电子制造工艺。为了降低导通电阻,工程师们不断降低单元胞的尺度、增加并联的元胞数量,为此,igbt的制造工艺规则从5微米下降到了0.5微米,而晶片尺寸则由4英寸提高到6英寸、8英寸。
所有这些生产工艺,对于当年的中国来说,都是十分困难的,而且几乎没有在短期内形成突破的可能性。也正因为此,周林磊并不对秦海