IGCT，即集成门极换流晶闸管，是集成门极电路与门极换流晶闸管（GCT）的总称，目前在实际应用中将其看成一个器件，而更准确地说IGCT是一个具有控制、驱动、检测和反馈的“独立系统”。但其核心部分GCT如果脱离这些外围的系统，就无法完全展示其基本特性，所以仍将其看作一个整体器件。

在IGCT诞生之前，一种MOS栅结构与晶闸管相混合的器件，即MOS栅控制晶闸管（MCT），被人们寄予厚望。MCT由于结构、工艺复杂，合格率低，成本太高，又没有达到当年期望的4.5kV/2000A水平，被日本、欧洲和美国公司先后放弃。IGCT是在MCT的疲软后诞生的，借鉴了一些MCT设计理念和思想。

IGCT的大功率核心部分GCT本质上就是GTO，从上一章的分析可以知道，GTO关断时需要将1/5～1/3的阴极电流从门极抽出，使GTO解脱擎住效应而关断。在关断过程的一定时间内，GTO的阴极电流存在重新分配的状态，也称作载流子收缩效应，一般称作GTO状态。这使GTO存在如下缺点：

1）GTO的半导体芯片面积没有得到充分利用，最大关断电流不与芯片面积呈正比；

2）需要很强的du/dt吸收电路，避免器件关断过程中再次进入擎住效应而误触发；

3）在关断过程，GTO的阴极电流重新分配使器件的发热不均匀，导致器件芯片的温度分布不均匀，这严重限制了GTO的开关频率。

上述这些缺点在IGCT中，由于GCT和MOSFET的相互作用而大部分得到有效的抑制。IGCT可以看成关断增益为1的GTO，又是把MOSFET管从器件（半导体）内部拿到外面来的MCT管。ABB公司和三菱公司合作，把三菱制造的环形门极GTO管配以外加的MOSFET实现了体外MCT管的功能，并把这种方案专利化。准确地说，IGCT是在硬驱动GTO技术的基础发展起来的（在IGCT发明初期，就是将其看成硬驱动GTO）。当采用硬驱动技术对GTO实行驱动时，GTO性能得到了很大提高。“硬驱动”是指采用电路板代替传统的同轴门极驱动连线并采用新的GTO芯片安装技术，从而使传统的门极连线及GTO内部门极连线电感从230nH左右减小到约3.5nH。IGCT的基本结构表现为电路的形式，如图4-49所示。

(www.daowen.com)

图4-49 IGCT的基本结构

其中在GCT阴极串联的是低压大电流N沟道MOSFET管，具有很好的通态特性；在GCT门极串联的P沟道MOSFET管充当稳压二极管（齐纳击穿特性的二极管）的功能。为分析方便，可以将简化如图4-50所示的基本结构，IGCT的电路符号，延用了GTO的符号，如图4-51所示。

图4-50 IGCT的简化结构

图4-51 IGCT的电路符号