|
สภาวะหยุดนำกระแส
 เมื่อแรงดันระหว่างเกตและซอร์สลดลงต่ำกว่าแรงดัน
Vgs(th) จะทำให้มีแรงดันไม่เพียงพอ สำหรับการแปรสภาพชั้นบอดี้ p เป็น n ได้
ทำให้บริเวณ n- ไม่ต่อกับบริเวณซอร์ส n+ IGBT จึงอยู่ในสภาวะหยุดนำกระแส
ในสภาวะนี้รอยต่อ J2 ที่ได้รับแรงดันไบแอสกลับ จะทำให้เกิดกระแสรั่วไหลเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
นอกจากนี้ยังทำให้เกิดบริเวณปลอดพาหะ (depletion region) ขึ้นที่รอยต่อ J2
ด้วย
บริเวณปลอดพาหะนี้จะขยายบริเวณกว้างขึ้นจนเกินเข้ามายังบริเวณ
n- มากกว่า ที่จะขยายไปยังบริเวณชั้นบอดี้ p ทั้งนี้เพราะชั้นบอดี้ p มีความหนาแน่นในการโด๊ปสารมากกว่า
ถ้าความหนาแน่นของสารที่โด๊ปในบริเวณลอยเลื่อน n- มากเพียงพอ ก็จะทำให้การขยายของบริเวณปลอดพาหะ
ไม่สามารถแตะกับชั้นอินเจ็กติ้ง p+ ได้ ชั้นบัฟเฟอร์ n+ (buffer layer) (ดังในรูปที่
2) ก็ไม่จำเป็นต้องทำให้เกิดขึ้น หรือไม่จำเป็นต้องโด๊ปสาร
ทั้งนี้เพราะการแตะกันของบริเวณทั้งสองจะทำให้เกิดการพังทลายทางด้านไบแอสตรง
สำหรับ IGBT ที่ไม่มีการโด๊ปสารในชั้นบัฟเฟอร์ n+ นี้ จะเรียกว่า IGBT แบบสมมารถ
ซึ่งจะมีอัตราทนแรงดันย้อนกลับ (Vrm หรือ BVsds) สูงพอ ๆ กับค่าอัตราทนแรงดันไหลตรง
(BVdss) เหมาะสำหรับการนำไปประยุกต์ใช้ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ
การลดความหนาของบริเวณ
n- ลงแต่ยังคงความสามารถของอัตราทนแรงดันไหลตรงไว้ สามารถทำได้โดยเพิ่มชั้นบัฟเฟอร์
n+ เข้าไปเพื่อป้องกันการแตะกันของบริเวณปลอดพาหะ กับบริเวณอินเจ็กติ้ง p+
ซึ่งจะเรียก IJBT ชนิดนี้ว่า IJBT แบบไม่สมมารตร และจากการลดความหนาของบริเวณลอยเลื่อย
n- ลง จะช่วยส่งผลให้เกิดข้อดีสองประการคือ
-
ทำให้แรงดันตกคร่อมขณะนำกระแสต่ำลง เป็นผลให้การสูญเสียกำลังงานลดน้อยลงด้วย
-
ช่วยลดช่วงเวลาหยุดนำกระแสให้สั้นลงด้วย
แต่ข้อเสียของการเพิ่มชั้นบัฟเฟอร์
n+ ก็มี คือจะลดความสามารถของอัตราทนแรงดันย้อน กลับให้น้อยลงเหลือเพียงไม่กี่สิบโวลต์
ทั้งนี้เพราะเมื่อ IGBT ได้รับแรงดันไบแอสกลับ ที่ขาเดรน รอยต่อ J1 ซึ่งทั้งสองข้างมีความหนาแน่นในการโด๊ปของสารมาก
จะไม่สามารถทนแรงดันย้อนกลับได้สูง ดังนั้น IGBT ชนิดนี้จึงไม่เหมาะที่จะนำไปใช้ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ
|
