Qu'est-ce que IGBT ?

Transistor bipolaire à grille isolée. Commandé par une grille MOS, il obtient grâce à la modulation de conductivité une faible tension à l'état passant, même à haute tension de blocage.

Nom japonais: IGBT

« IGBT » apparaît dans 17 questions d'entraînement réparties sur 7 thèmes, dont Semi-conducteurs de puissance, Plaquettes de silicium, Implantation ionique.

Domaine: Semi-conducteurs de puissance

S'entraîner : questions sur IGBT

Quelle description de l'IGBT est correcte ?

  1. AUn composant à deux bornes ne comportant que deux jonctions PN
  2. BUn composant commandé par une grille MOS, qui obtient une faible tension à l'état passant grâce à la modulation de conductivité du fonctionnement bipolaire
  3. CUn thyristor rendu conducteur par éclairement
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Réponse : B. Un composant commandé par une grille MOS, qui obtient une faible tension à l'état passant grâce à la modulation de conductivité du fonctionnement bipolaire

L'IGBT associe l'étage d'entrée d'un MOSFET et l'étage de sortie d'un transistor bipolaire ; sa structure ajoute une couche p+ côté drain. Commandé en tension, il simplifie le circuit de commande ; à l'état passant, les trous injectés depuis la couche p+ abaissent fortement la résistance de la couche de dérive (modulation de conductivité), ce qui permet une faible tension à l'état passant même pour des tenues en tension élevées de 600 V à 6,5 kV. C'est le composant principal des VE, du ferroviaire et des onduleurs industriels, mais son courant de traînée le rend peu adapté aux hautes fréquences.

Comment appelle-t-on le phénomène par lequel, au blocage d'un IGBT, le courant ne s'annule pas immédiatement mais persiste en traînée à cause des porteurs minoritaires stockés ?

  1. ACourant d'appel
  2. BCourant de traînée
  3. CCourant d'obscurité
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Réponse : B. Courant de traînée

L'IGBT abaisse sa résistance à l'état passant en injectant des porteurs minoritaires (trous) dans la couche de dérive ; au blocage, le courant continue donc de circuler jusqu'à ce qu'ils disparaissent par recombinaison ou extraction. Ce courant de traînée, circulant alors que la tension est déjà élevée, est une cause majeure des pertes au blocage et limite la fréquence de commutation des IGBT à quelques dizaines de kHz au plus. On le raccourcit par contrôle de durée de vie ou structure field stop. Les MOSFET n'en ont pas.

« IGBT » dans les explications

Questions mentionnant « IGBT » (17)

  1. Quelle description de l'IGBT est correcte ?
  2. Comment appelle-t-on le phénomène par lequel, au blocage d'un IGBT, le courant ne s'annule pas immédiatement mais persiste en traînée à cause des porteurs minoritaires stockés ?
  3. Quelle répartition générale des usages entre MOSFET et IGBT en silicium est correcte ?
  4. Pourquoi applique-t-on parfois une tension négative (par exemple −3 à −5 V) sur la grille à l'état bloqué lors de la commande de MOSFET SiC ou d'IGBT ?
  5. Quel est un facteur typique qui raccourcit la durée de vie des porteurs minoritaires dans le silicium ?
  6. Comment appelle-t-on le phénomène par lequel, sous courant direct, de grandes quantités de porteurs injectés dans la couche i d'une diode PIN abaissent fortement sa résistance ?
  7. Quelle différence de commande entre transistor bipolaire et MOSFET est correcte ?
  8. Quel est le principal avantage de l'utilisation de composants de puissance SiC dans l'onduleur d'un véhicule électrique ?
  9. Quel indicateur exprime la durée pendant laquelle un composant de puissance peut supporter sans destruction un court-circuit dans un onduleur, par exemple lorsque les interrupteurs haut et bas conduisent simultanément ?
  10. Quel est l'objectif du court intervalle (temps mort) pendant lequel les deux interrupteurs haut et bas d'un onduleur sont maintenus bloqués lors de la commutation ?
  11. Quel est le rôle principal correct des semi-conducteurs de puissance ?
  12. Quel est le principal avantage de la structure à grille en tranchée d'un MOSFET de puissance, où la grille est enterrée dans une tranchée creusée dans le silicium ?
  13. Quelle caractéristique du silicium monocristallin obtenu par la méthode FZ (zone flottante) est correcte ?
  14. Quelle méthode irradie du silicium FZ par des neutrons pour transformer une partie du silicium en phosphore et obtenir un type n uniforme ?
  15. Quelle caractéristique du recuit laser est correcte ?

Comparatifs incluant ce terme

Termes associés

SiC (carbure de silicium) Résistance à l'état passant (RDS(on)) Modulation de conductivité Courant de traînée (tail current) MOSFET de puissance Via Attention Bande interdite (bandgap) Recombinaison SRH (Shockley-Read-Hall) Tenue au court-circuit

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