ที่มา : วารสาร SEMICONDUCTER ฉบับที่ 134 เดือน ธันวาคม พ.ศ. 2536

หน้าแรก
ความผูกพันจากของเดิม
โครงสร้างและสัญลักษณ์
สภาวะนำกระแส
สภาวะหยุดนำกระแส
การแลตช์ใน IGBT
การป้องกันการแลตช์
วงจรสมมูล IGBT
ลักษณะการสวิตซ์
พื้นที่การทำงานที่ปลอดภัย

สภาวะนำกระแส

เมื่อขาเดรนได้รับแรงดันไบแอสตรงคือเป็นบวกเทียบกับซอร์ส และแรงดันระหว่างเกตกับซอร์สมีค่าเกิน Vgs(th) ประจุไฟฟ้าบวกที่เกิดจากแรงดันที่ขาเกตจะดึงเอาอิเล็กตรอน ให้มารวมกันอยู่ในบริเวณภายใต้เกต ทำให้ชั้นบอดี้ (body layer) ตรงส่วนใต้เกตแปรสภาพเป็น n ทำให้เกิดการต่อกันของบริเวณ n- (drift region) เข้ากับบริเวณ n+ (source region) ซึ่งลักษณะเช่นนี้เหมือนกับการทำงานของ มอสเฟต

กระแสอิเล็กตรอนที่ไหลจากขาซอร์สผ่านบริเวณใต้เกตมายังบริเวณลอยเลื่อน n- จะรวมกับโฮล ที่เป็นพาหะข้างน้อยที่ถูกฉีดมาจากชั้นอินเจ็กติ้ง P+ (ดูรูปโครงสร้างในรูปที่ 2) เพราะรอยต่อ J1 ได้รับแรงดันไบแอสตรง ทำให้ JGBT อยู่ในสภาวะนำกระแส เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าจากเดรนไปซอร์สได้ การรวมกันของโฮสและอิเล็กตรอนภายในบริเวณ n- เรียกว่า การมอดูเลตสภาพนำ (conductivity modulation)

รูปที่ 4 ทิศทางการไหลของอิเล็กตรอนและโฮลในขณะนำกระแส

ผลของการมอดูเลตนี้จะทำให้ความต้านทานของบริเวณ n- มีค่าต่ำลงเป็นการเพิ่มความสามารถ ในการขับผ่านกระแสได้สูงขึ้น ซึ่งจะมีลักษณะเหมือนกับทรานซิสเตอร์กำลัง ผลของความต้านทานที่ลดลง ทำให้แรงดันตกคร่อมที่สภาวะนำกระแสลดลง การสูญเสียกำลังงานขณะนำกระแสจึงลดลงด้วย ทิศทางการไหลของอิเล็กตรอนและโฮลแสดงไว้ในรูปที่ 4