从第四代的1200V系列IGBT开始,实现了运用FZ晶片NPT构造的“S系列”的产品化。并且,进一步开发对厚薄度要求更高的600V系列技术,目前正在进行600V-U2系列(第五代)的产品化。此外,在1200V第五代“U系列”中,为了进行更优于S系列的性能改善,已经在将NPT构造改为FS构造。所谓FS构造,即不运用生命期控制技术,在遵循载流子的“低注入、高输送效率”的基本设计理念的同时,在FZ晶片上设置用以维持电压的n缓冲层,从而实现比NPT构造更薄的IGBT构造。通过这种改变,1200VU系列实现了优于S系列的低通态电压特性,并且完成了它的产品化。另外,此项技术还运用在1700V的高耐压系列中。

　　另外,IGBT的特性改善所不可缺的表面构造的细微化(IGBT是由多个IGBT板块形成的,通过细微化处理,板块数量越多越能实现低通态电压)。到第四代产品为止一直是 运用平面型构造(平面型制作IGBT的构造)来推进细微化,从而进行特性改善的。但是,从第五代产品1200、1700V系列开始,通过开发和运用在Si表面开槽并构成IGBT的沟槽IGBT技术,打破了细微化的技术屏障,实现了前所未有的特性改善。图4为1200V系列的特性改善的变迁情况。

　　(4)通过控制门极阻断过电流

　　在IGBT的产品化中最大的课题是,在有过电流流过时,通过控制门极来阻断过电流(进行保护),从而使“在不破坏元件的情况下安全地实施”变得可能。IGBT的实际等效电路如图5所示。这与图2的理想等效电路不同,是由晶闸管和功率MOSFET构成的。图5中,一旦晶闸管触发,由于晶闸管不会由于门极的阻断信号等而进行自动消弧,因此IGBT不可能关断,导致因过电流而破坏元件(这被称为“电性栓锁现象”)。

　　IGBT中,为了防止这种“电性栓锁现象”,充分运用了以下的技术: