IGBT的特性与其结构和工作原理是分不开的，在后面的章节中，将介绍IGBT不同的结构，其结构还处在不断发展中。但是从其起源起，其基本结构和工作原理可以认为没有发生本质的改变。

IGBT可以认为是从VDMOSFET演化而来的，对比VDMOSFET和最初的IGBT概念提出时的结构，如图4-36所示。不难看出，这两种器件的上半部分基本上是完全相同的，只是在下半部分有明显差别：IGBT比VDMOSFET多了一个P⁺层，从而多了一个大面积的PN结。其基本出发点是，提出了在VDMOSFET结构中引入一个漏极侧PN结，以提供正向注入少数载流子来实现电导调制而降低通态压降的基本方案。

图4-36 VDMOSFET与IGBT结构对比

IGBT的各个端子命名存在一些有趣的事情，也反映了人们是如何看待这个混合型器件的。在图4-36b所示的IGBT基本结构中，上半部分仍与VDMOSFET的栅极结构相同，所以引出的控制端子沿用了MOSFET的命名，叫做栅极（实际上在英文中，单极型器件用的栅极和GTO等双极型器件用的门极都是Gate）。而与MOS结构中的N+层相连接的叫做发射极，与新增的P+层相连的叫做集电极。当IGBT被引入时，它主要用来代替双极型晶体管（BJT）。这就是为什么IGBT的图形符号和双极型晶体管的很像（见图4-37），因此类比双极型晶体管，IGBT的主端子被称作发射极和集电极。从下面的等效电路分析可知，这里存在一个有趣的“偏差”。也有将IGBT完全看作加入双极型器件特性而改良的MOS-FET，延用源极和漏极的命名；还有使用更中性的名称，如阳极和阴极来分别替代集电极和发射极。在这里的分析中，使用被普遍认可的栅极、集电极和发射极的命名方式。如果仅看IGBT的基本结构，从集电极到发射极存在三条不同的电流通路，如图4-38所示。

具体罗列如下：

1）从集电极出发，经过P⁺层、N⁺N^-层和P层到达发射极的双极型晶体管通路，即PNP晶体管通路；

2）从集电极出发，经过P⁺层、N⁺N^-层和MOS栅结构的N沟道到达发射极的MOSFET通路，即二极管串接N沟道MOSFET通路；

3）从集电极出发，经过P⁺层、N⁺N^-层和MOS栅结构中的P层和N层到达发射极的晶闸管通路，即寄生晶闸管通路。(www.daowen.com)

图4-37 BJT与IGBT 的图形符号

图4-38 IGBT中集电极到 发射极的电流通路

显然，这三个通路可以看成为并联关系，如图4-39a所示经过整合，IGBT的等效器件电路构成如图4-39b所示。其中，寄生的晶闸管看成为MOS栅结构中的寄生NPN晶体管与第一种通路的PNP晶体管两个联合构成。在实际应用中，要防止寄生晶闸管的发生晶闸效应造成器件失控和损坏，即要抑制NPN晶体管的作用，图中使用虚线表示所不期望的NPN晶体管。不考虑虚线部分，此时可以将IGBT看成由N沟道MOSFET与PNP晶体管构成的达林顿结构，即MOSFET的漏极与PNP晶体管的基极相连。

图4-39 IGBT等效电路

此时再将图4-37中的端子命名和图4-39中的等效电路进行对比，就更发现了IGBT端子的命名的有趣之处。在等效电路中，作为IGBT主要功能核心的等效晶体管是PNP型的，PNP晶体管的发射极连接到IGBT外面时叫做IGBT的集电极，PNP晶体管的集电极连接到IGBT外面时叫做IGBT的发射极；从图4-37中的图形符号对比看，将此IGBT等效为NPN晶体管（IGBT被设计用来代替NPN功率晶体管），但实际上，IGBT内的主要等效晶体管是PNP型的，所示IG-BT的科学而正确的端子命名曾经使很多人困惑。