PT与NPT结构与原理对比
随着智能网联汽车、新能源、智慧照明、智慧交通等行业的快速发展，新型功能器件的节能功效越来越受重视，尤以igbt为代表的快充技术更被视作未来十年的发展趋势。特别是中美贸易摩擦时期，中国国内igbt厂商将面临前所未有的机遇。
1．pt-igbt
所谓pt（punch through，穿通型），是指电场穿透了n-漂移区（图1中③），电子与空穴的主要汇合点在n一区［图1（c）］。
npt在实验室实现的时间（1982 年）要早于pt（1985），但技术上的原因使得pt规模商用化的时间比npt早，所以第1代igbt产品以pt型为主。
pt-igbt很好地解决了igbt的闩锁问题，但是需要增加外延层厚度，技术复杂，成本也高。igbt芯片中的外延层与电压规格是直接相关的，电压规格越高、外延层越厚，izoov、2000v的pt-igbt外延层厚度分别达到了100μm和200μm。
2．npt-igbt
所谓npt（non-punch through，非穿通），是指电场没有穿透n-漂移区，构如图3所示。npt的基本技术原理是取消n十缓冲区（图1中的④），直接在集电区（图1中的⑤）注入空间电荷形成高阻区，电子与空穴的主要汇合点换成了p十集电区。这项技术又被称为离子注入法、离子掺杂工艺。
3．pt-igbt与npt-igbt生产工艺与技术性的区别
pt与npt型igbt是目前的主流产品类型，600v 电压规格的igbt基本上是pt型，600v以下则全是pt型。二者在生产工艺与技术性能上的差别参见表 1。
项目pt-igbt芯片npt-igbt芯片
生产工艺与芯片结构原料f单晶硅）低电阻率的p+单晶硅（生成p+背发射区）高电阻率的n-单晶硅（生成n-漂移区）
外延工艺需要不需要mos结构在外延层中在单晶硅中芯片减薄工艺基本不需要（为了保证电压规格）需要（有利于提高性能）
离子注入工艺不需要（p+背发射区已经生成）需要（生成p+背发射区）
高能离子辐照工艺需要（中子、电子等）（目的是提高开关速度）不需要成本100%约75&技术指标与性能饱和压降低，负温度系数高，正温度系数
开关功耗低高
关断功耗高，收温度的影响大低，受温度的影响小关断时间长（饱和压降指标相同时）短（饱和压降指标相同时）
拖尾电流短，受温度的影响大长，受温度的影响小
闩锁易出现，抗短路能力弱不易出现，抗短路能力强
雪崩击穿抗雪崩击穿能力低抗雪崩击穿能力高并联复杂，饱和压降指标需要配对容易，饱和压降指标不一定需要配对
pt与npt生产工艺的区别如下：
·pt-igbt芯片的生产从集电区（p+背发射区）开始，先在单 晶 硅的背面生成低掺杂的p+发射区，然后用外延工艺在单晶硅的正面依次生成n十缓冲区、mos结构。
·npt-igbt芯片的生产从基区（n-漂移区）开始，先在n型单 晶 硅的正面生成mos结构，然后用研磨减薄工艺从背面减薄到 igbt 电压规格需要 l的厚度，再从背面用离子注入工艺生成集电区。
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2．npt-igbt
所谓npt（non-punch through，非穿通），是指电场没有穿透n-漂移区，构如图3所示。npt的基本技术原理是取消n十缓冲区（图1中的④），直接在集电区（图1中的⑤）注入空间电荷形成高阻区，电子与空穴的主要汇合点换成了p十集电区。这项技术又被称为离子注入法、离子掺杂工艺。
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项目pt-igbt芯片npt-igbt芯片
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·pt-igbt芯片的生产从集电区（p+背发射区）开始，先在单 晶 硅的背面生成低掺杂的p+发射区，然后用外延工艺在单晶硅的正面依次生成n十缓冲区、mos结构。
·npt-igbt芯片的生产从基区（n-漂移区）开始，先在n型单 晶 硅的正面生成mos结构，然后用研磨减薄工艺从背面减薄到 igbt 电压规格需要 l的厚度，再从背面用离子注入工艺生成集电区。
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