По существу IGBT представляет собой модифицированный MOSFET. Как показано на рисунке слева, основой MOSFET является N+N- подложка. IGBT напротив производится на основе гомогенной подложки со специально созданным PN-переходом на обратной стороне. При этом схема замещения IGBT включает N-канальный MOSFET и PNP-транзистор.
   В первых IGBT (первого поколения) имел место эффект "паразитных" тиристоров, которые формируются из соединения PNP и NPN составляющих, и могут привести в конечном итоге к запиранию тока нагрузки. Во втором поколении IGBT коэффициент усиления NPN-транзистора и его базис-эммитер сопротивление были уменьшены настолько, что открытия паразитных тиристоров не происходило. Нежелательный эффект устарняется также введением N+ слоя (см. рис.) - вследствие чего может увеличиться максимальное напряжение коллектор-эмиттер. Введение дополнительных слоев ограничивает запирающую способность IGBT в обратном направлении, но однозначно действует позитивно на скорость коммутационных процессов.
   В противоположность MOSFET в IGBT отсутствуют "паразитные" диоды, поэтому встречно-параллельно последнему может быть включен подходящий диод. Результирующая схема замещения и соответсвующий символ показаны на рисунке ниже.
   В нормальном режиме к коллектору относительно эмиттера прилигается положительное напряжение. Если напряжение между затвором и эмиттером равно нулю, то верхний запирающий слой находится в запертом состоянии, и через транзистор не протекае тока. Если к затвору приложено достаточное напряжение, то из N+ области в N- начинает протекать MOSFET-ток, который одновременно внутри кристалла является током базы PNP-тразистора, переключающим его в проводящее состояние. При этом неосновные носители заряда переходят в N- область - это свойство уменьшает напряжение на транзисторе по сравнению с аналогичным параметром для MOSFET примерно в 10 раз.

http://itpuls.com/images/art_el_4_1.jpg     http://itpuls.com/images/art_el_4_2.jpg     http://itpuls.com/images/art_el_4_3.jpg