La tecnologia Field Stop Trench utilizza la struttura trench gate e uno strato di buffer n+ ad alto drogaggio per la funzione punch-through. Con queste caratteristiche, la nuova tecnologia IGBT ha raggiunto una densità di cella superiore rispetto alle tecnologie di precedente generazione. Di conseguenza, comporta una caduta di tensione on-stage molto inferiore a parità di area di silicio. La densità di corrente del nuovo IGBT Field Stop Trench è più che doppia rispetto alla precedente tecnologia Field Stop planare.
La Figura 1 evidenzia le caratteristiche di trade-off del nuovo IGBT Field Stop Trench 75A/650V FGH75T65UPD rispetto a quelle dell’IGBT Field Stop planare 75A/650V di precedente generazione FGH75N60UF. Il nuovo FGH75T65UPD raggiunge 1,65V di Vce(sat) a 25oC e 75A, mentre il precedente FGH75N60UF tocca 1,9V alle stesse condizioni. Esiste un significativo miglioramento considerando l’aumento della tensione di rottura a 650V e la ridotta area attiva dal momento che, in generale, una più alta tensione di blocco e dimensioni più piccole conducono all’aumento della tensione Vce(sat). Un valore Vce(sat) basso è il vantaggio principale del nuovo IGBT Field Stop Trench: la sua tecnologia riduce anche le perdite di energia al turn-off per ciclo di switching, come mostrato nella Figura 1.
Questa caratteristica permette ai progetti basati su inverter di soddisfare la richiesta di superiore efficienza di sistema espressa dal mercato. Nonostante l’area di silicio ridotta, il nuovo IGBT Field Stop Trench resiste ai corto circuiti per 5us prima che intervenga il danneggiamento causato dal runaway termico, un intervallo di tempo che non era disponibile negli IGBT di precedente generazione. Il nuovo IGBT Field Stop Trench vanta inoltre una bassa perdita di tensione in off-state, mentre la temperatura massima di giunzione è specificata a 175oC.