IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是一種半導體器件，具有柵極、集電極和發射極三個引腳。其工作原理與MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）相似，但同時具備雙極晶體管的特性。在N溝道IGBT中，通過在柵極相對于發射極施加正電壓（VGE），可以使集電極與發射極之間導通，從而流過集電極電流（IC）。

下面提供了表示IGBT結構的簡化示意圖（截面圖）和等效電路圖。藍色箭頭指示了集電極電流（IC）的流向。通過與旁邊的等效電路圖進行比較，可以更好地理解IGBT的工作原理。

IGBT的基本結構包括以下幾個主要部分：

N型漂移區：這是IGBT的主體部分，通常具有較低的摻雜濃度，以便在導通狀態下支持高電壓。N型漂移區是IGBT能夠處理高電壓的關鍵。

P型基區：位于N型漂移區的頂部，這個P型層作為發射極，與N型漂移區形成PN結。

N+發射區：通常位于P型基區的頂部，這個高摻雜的N型區域作為源極，用于注入電子到N型漂移區。

柵極：類似于MOSFET的結構，柵極是絕緣的，用于控制IGBT的開關。柵極通過一個絕緣層與N型漂移區分開，這個絕緣層通常是二氧化硅（SiO2）。

集電極：在N型漂移區的底部，集電極通常是一個金屬層，用于收集從N+發射區注入的載流子。

IGBT的結構設計允許它在導通狀態下像BJT一樣工作，具有低導通電壓和高電流能力，同時在開關狀態下像MOSFET一樣工作，具有高輸入阻抗和快速開關特性。這種結構的組合使得IGBT在電力電子中非常受歡迎，尤其是在需要高壓和大功率的應用中。

為了提高IGBT的性能，制造商采用了多種技術，如壽命控制技術來平衡器件的開關速度和可靠性，以及緩沖層技術來減少導通損耗。此外，封裝技術的發展也使得IGBT模塊更加緊湊和高效，便于散熱和系統集成。