东芝开发全球首款双栅极RC-IEGT晶体管 可降低开关损耗

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东芝电子元件及存储装置株式会社和东芝株式会社（Toshiba Corporation，统称 “东芝”）共同研发出全球首款4.5-kV双栅极反向传导注入增强型栅极晶体管（RC-IEGT）。东芝证实，其导通关断时的总功耗（开关损耗）比传统单栅极结构降低24%。



率器件是供电和管理电源的组件，对于降低各种电子设备功耗和实现碳中和社会至关重要。在全球脱碳和节能的趋势下，IEGT被广泛用于大功率逆变器和高压直流输电等需要大电流、高能效，以及更低功率损耗的应用。由于在IEGT开启时降低损耗（导通损耗）增加开关损耗，因此很难降低IEGT功耗。



东芝开发了一种4.5kV双栅极RC-IEGT，其空穴控制栅极（CG）与主栅极（MG）分离。与单栅极器件中的反向恢复相比，这种方法通过在关断和注入之前控制空穴提取来降低损耗。在IEGT模式下，电流从基板的背面流向正面，CG关断之后MG关断，减少基板中累积的空穴，降低关断损耗。在二极管模式下，电流从基板正面流向背面，MG和CG在反向恢复之前同时导通，减少了基板中累积的电子，减少了反向恢复损耗。



新开发的双栅极RC-IEGT结合栅极控制技术，关断和导通损耗分别比传统单栅极结构降低24%和18%，反向恢复损耗降低32%。因此，实际测量值中总开关损耗降低24%，而导通损耗没有任何增加。