趙善麒
江蘇宏微科技股份有限公司董事長、總裁，研究員，享受國務院特殊津貼，是中國電工技術學會電力電子學會常務理事、中國電源學會理事和中國電工技術學會電氣節能專委會理事。他是國內首位電力半導體器件博士，1994年赴法國里昂國立科學學院從事博士後研究，曾在香港科技大學和美國從事多年研究工作。2006年，他在常州創辦江蘇宏微科技股份有限公司，公司設有江蘇省“企業院士工作站”，並已承擔10餘項科研項目、3項省級科研項目，獲得37項國家專利、3項國際專利、2項軟件著作權，擁有7項省高新技術產品。宏微科技被認定為科技部“國家重點高新技術企業” “國家高技術產業化示範基地”“江蘇省高新技術企業”，是江蘇省科技成果轉化專項資金項目承擔單位。他入選中組部“千人計劃”和我省首批“雙創計劃”，並先後被江蘇省委、省政府評為“江蘇省勞動模範”、十大“江蘇留學回國先進個人”，被江蘇省僑辦評為“江蘇十佳創業新僑”。
絕緣柵雙極型晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）是在金屬氧化物半導體場效應晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET) 和雙極結型晶體管(Bipolar Junction Transistor，BJT) 的基礎上，結合兩者優點發展起來的一種新型複合電力半導體器件。經過穿通型（Punch-Through，PT）IGBT、非穿通型(Non-Punch-Through，NPT)IGBT和場阻止型（FieldStop，FS）IGBT等器件縱向結構的進化，從平面柵（Planar- Gate）IGBT、到溝槽柵（Trench-Gate）IGBT的柵結構演變，已成為高電壓、大電流、高頻電力電子裝置中應用最為廣泛的電力半導體器件。其應用遍布於工控領域，如電機調速、各種開關電源、UPS、靜電感應加熱等；家用電器，如變頻空調、變頻洗衣機、變頻冰箱、電磁爐等；新能源領域，如太陽能逆變器、風能變流器、電動汽車、電能質量管理等；軌道交通，如動車、地鐵的牽引系統、車廂的變流裝備、車載空調等；還有，智能電網與物聯網；城市照明與亮化工程；醫療器械和半導體裝置；航天航空與軍事等。使用IGBT，可以將原有電力電子裝備的電能消耗降低10%～40%，根據Baliga教授引用的數據，1990～2010年的20年間，如果50%的電機採用IGBT調速控制技術，全球累計節約電能41.9萬億kW•h。同時，減少20. 91萬億kg的二氧化碳排放。我國生產和利用的電機普遍低於三級能效標準，如果要達到這一標準，需要採用IGBT調速控制技術將電機整體能效提升5%～8%，屆時，每年可節約電能2000億kW•h左右，相當於兩個三峽電站的年發電量，減少約1800億kg的二氧化碳排放。可見，IGBT已經成為節能減排的核心器件，是電力電子裝備中綠色的芯。目前我國IGBT的市場規模在2016年已經超過了100億，約佔全球市場的三分之一。未來幾年在電動汽車、光伏及智能製造的牽引下，IGBT的需求量將以超過15%的年復合增長率增長。但具有中國“芯”的IGBT器件，市場佔有率不高，產品系列化不全。國產IGBT器件要有大發展，需要從設計方法、芯片製造工藝、封裝、測試及可靠性技術方面下功夫，需要紮紮實實地做好大量的基礎工作。
作為“電力電子新技術系列圖書”中的一冊，本書系統地介紹了IGBT器件基本結構和工作原理、靜動態特性、仿真設計、製造工藝、測試技術及可靠性與失效分析等內容，並給出了一些典型應用實例。本書還簡要介紹了IGBT的衍生器件和碳化矽IGBT的最新發展。
本書可以作為電子信息科學與技術及電力電子技術等相關專業本科生和研究生的參考書，也可為IGBT應用工程師提供器件方面的專業知識。
本書的整體架構和寫作大綱是由江蘇宏微科技股份有限公司趙善麒博士提出並撰寫，並參與了部分章節的撰寫和審核。西安工程大學高勇教授和西安理工大學王彩琳教授分別撰寫了主要章節並對全書進行了審核。參與本書撰寫工作的還有西安工程大學馮松博士、江蘇宏微科技股份有限公司姚天保高級工程師、劉清軍高級工程師、西安理工大學楊媛教授、江蘇力行電力電子科技有限公司錢昶博士以及魏進博士。江蘇宏微科技股份有限公司井亞會碩士參與了本書的整理和校對工作。另外西安交通大學楊旭教授對本書應用章節也提出了寶貴的意見，在此表示感謝！雖經過幾輪修改，但水平有限，書中錯誤和不當之處敬請讀者和同行批評指正。
本書的編寫提綱得到了“電力電子新技術系列圖書”編委會的指導，作者在此向他們深表謝意！
作者
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