IGBT是由BJT（双极型三极管）和MOSFET组成的全控电压驱动的功率半导体，具有MOSFET开关速度快、输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单和开关损耗小等特点，也具有BJT导通电压低、通态电流大等优点，非常适合高压、大电流和高速等应用场景。
IGBT的理论研究在20世纪60年代就已出现，直到80年代末期第一代IGBT产品PT-IGBT问世。不过由于第一代IGBT导通电阻和功耗较高，并联使用时容易造成器件短路，因此未能普及。90年代初英飞凌的前身西门子半导体部门开发出了NPT-IGBT即非穿通型IGBT，其与PT-IGBT的差别是以低掺杂的N-基区作为衬底，这样N-型衬底中的电场沿着集电极方向线性降低，也不再"穿通"N型衬底，因此被称为"非穿通"IGBT。此外NPT-IGBT采用薄硅片技术，以离子注入发射区替代高复杂、高成本的厚层高阻外延，可降低生产成本，兼具了成本与性能的优势。N-衬底必须设计得相对较厚，以便承受所有阻断电压，因此N-基区的损耗成为IGBT总损耗的主要部分。
电场截止型FS-IGBT相比NPT-IGBT，在N-基区衬底和P发射极中间增加了电场终止层，因此N-衬底的厚度可以降低。在反向阻断时如果电压较高，电场渗入到N-型衬底后线性降低，终止层可以截止剩余的电场，形成类似于PT-IGBT内的梯形电场分布。不过无论是PT/NPT-IGBT还是FS-IGBT，其均为平面栅极结构，载流子的浓度会从集电极到发射极逐渐降低，因此影响拖尾电流和关断损耗等。沟槽栅IGBT（Trench-IGBT）是将沟道变到垂直面，基区PIN效应增强，栅极附近载流子浓度增大从而提高电导调制效应，降低了导通电阻，为增加长基区厚度、提高耐压创造了条件，也是高耐压、大电流IGBT采用的主要技术。沟槽栅IGBT的载流子浓度从集电极到发射极是逐步提高的，而诸如NPT-IGBT等平面型的则相反，更高的载流子密度有利于降低通态损耗。
综上所述，PT, NPT,FS 型IGBT主要区别可以归纳为下表
|
PT |
NPT |
FS | |
|
器件厚度 |
高 |
中 |
低 |
|
阻断电压 |
低 |
中 |
高 |
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起始衬底材料 |
P+（CZ直拉单晶硅） |
N- （区熔单晶硅） |
N-（区熔单晶硅） |
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电场形状 |
梯形 |
三角形 |
梯形 |
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基区载流子寿命 |
低 |
高 |
高 |
|
拖尾电流 |
低 |
高 |
低 |
|
发射极效率 |
高 |
中 |
低 |
|
少子寿命控制技术 |
需要 |
不需要 |
不需要 |
|
温度系数 |
负 |
正 |
正 |
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