图1-30(a) 为 IEGT 的一单胞,属沟槽型结构,电子、空穴电流的流动如图中箭头所示。空穴从整个宽的 N 基区被挤压到夹于两窄槽间的 N 沟道区,通过连接阴极电极的 P 层流向阴极。该路径阻抗很高,N 基区的 N 沟道附近易于滞留空穴。此时电子通过槽壁的沟道部分进入 N 基区,以满足 N 区的电中性条件。
结果是 N 基区阴极侧附近的电子浓度与阳极侧一样高,得到接近晶闸管的电子浓度分布,故通态电压接近晶闸管。IEGT 优于 IGBT 的主要原因,在于其利用促进电子注入的效应来控制积蓄在阴极侧载流子的数量。通过采用沟槽结构,可防止从阳极注入的空穴直接流到阴极;晶体管在维持非锁定状态的同时,可在 N 基区层(阴极侧)积蓄高浓度载流子。此时由微细工艺形成沟道的 MOSFET 通态电阻远低于 pin 二极管,基本可忽略不计。
图1-30 IEGT 的基本单元结构与等效电路图