MOSFET的结构是在低掺杂的衬底上制作高掺杂的源漏区,当漏电压增加时,耗尽区主要向低掺杂的衬底一侧延伸,当耗尽区延伸到源区时,器件便产生穿通。因此,要提高器件的耐压水平,可以提高衬底的掺杂,但衬底掺杂由阈值电压决定,不能无限提高。在结构上,可以增加沟道长度L,但这样一来,期间的宽长比减小,工作电流减小,因此,这种结构不容易实现MOS功率器件的高压大电流。为解决这一问题,各种新结构被提出,有LDMOS (lateral double diffused MOS,横向扩散金属氧化物半导体),VVMOS(vertical V-groove MOS),VUMOS(vertical U-groove MOS),VDMOS(vertical double diffused MOS)。一系列的改进之后,VDMOS克服了很多缺点,但导通电阻还是较大。
于是人们开拓了一个新思路,一方面保留功率MOS的优点,另一方面引入一个双极结型结构,这样,在器件导通时,双极结型结构会产生少数载流子注入效应,从而对n-漂移区的电导率进行调制,即电导调制效应,从而有效地降低n-漂移区的电阻率和器件的导通电阻。图1为最基本的IGBT结构图。