IGBT的結構多種多樣，但從縱向結構來看可歸為穿通型，非穿通型。這兩類IGBT的劃分依據為：臨界擊穿電壓下P base-N drift結耗盡層的擴充套件是否穿透了N-基區。本文將對IGBT的縱向結構區別做進一步的歸納與分析。
1.出現年代
PT（punch through）
：最“古老”的IGBT技術，在1980~1990年間佔據主導地位，英飛凌第一代IGBT就是採用的PT技術。
NPT（non-punch through）
：NPT-IGBT由德國西門子公司於1987年推出，為上世紀90年代的主流產品。英飛凌第二代IGBT採用NPT技術。
FS（field stop）
：2000年，西門子公司研製出新的IGBT結構，fieldstop-IGBT（FS-IGBT），它同時具有PT-IGBT和NPT-IGBT的優點，至今一直居於主導地位。英飛凌第三代及以後的IGBT，均採用了FS技術。
2.電場分佈
當IGBT門極接低電平時，IGBT截止，集電極與發射極之間的電壓將由J2承擔，此時J2結反偏。這個PN接面會擴充套件形成空間電荷區，因為N-區域低摻雜的特性，空間電荷區將主要在N-區域內擴充套件。
PT和FS
：這兩種IGBT結構中存在一層濃度較高的N+ buffer層，因而電場在N-基區衰減較慢，而在N+ buffer層衰減較快，電場呈梯形分佈。
NPT
：電場以單一速率在N-基區中衰減，呈三角形分佈。
3.生產工藝
PT
：以高濃度的P+直拉單晶矽為起始材料，先生長一層摻雜濃度較高的N型緩衝層（N-buffer層），然後再繼續澱積輕摻雜的N型外延層作為IGBT的漂移區，之後再在N型外延層的表面形成P-base、N+ source作為元胞，最後根據需要減薄P型襯底。如果要製作1200V或1700V耐壓的產品，需要比較厚的N-外延層，製作難度較大，且成本很高。
NPT
：採用輕摻雜N- 區熔單晶矽作為起始材料，先在矽面的正面製作元胞並用鈍化層保護好，之後再將矽片減薄到合適厚度。最後在減薄的矽片背面注入硼，形成P+ collector， 啟用雜質後再澱積金屬鋁。區熔單晶矽成本大約為外延片的50%。
FS
： FS IGBT 工藝與NPT類似，都是以輕摻雜N- 區熔單晶矽作為起始材料，完成正面元胞製作之後再進行背面工藝。不同的是，FS IGBT在矽片減薄之後，首先在矽片的背面注入磷，形成N+ buffer， 最後注入硼，形成P+ collector， 啟用雜質後再澱積金屬鋁。FS相對於NPT 而言，背面增加了N型注入、矽片更薄，矽片在加工過程中的碎片率上升。更薄的N-區電阻小，使VCESAT更低；更薄N-層導通時儲存的過剩載流子總量少，使關斷時間及關斷損耗減少。
4.發射極效率
PT
：為了保證器件導通電阻不致太高，必須將背發射區的濃度設得足夠高以提高電導率，這就導致了背面PN接面有極高的注入效率。PT IGBT結構的優點在於：器件導通時，高的發射極效率可使大量空穴迅速地從背面注入到N-基區中，同時電子流經器件表面反型溝道注入到N-基區中，這樣在基區可形成很好的電導調製，使通態壓降很低。
NPT（FS）
：與PT-IGBT相比，NPT（FS）-IGBT的背P+發射區極薄且摻雜濃度相對較低，所以NPT-IGBT背發射區注入效率比PT-IGBT低得多。雖然NPT（FS）-IGBT背發射極注入效率較低且基區較寬，但由於基區少子壽命很長，使得基區載流子電導調製效應更加顯著，NPT型IGBT的飽和壓降並不比PT高。
FS
：FS-IGBT具有N+緩衝層，從而所需的N-基區較薄，這一點類似於PT-IGBT， 同時FS-IGBT具有較低的背P+發射效率，這一點類似於NPT-IGBT。
5.拖尾電流
PT
：PT-IGBT結構中高濃度厚發射區的存在一方面增大了發射效率，增加了基區儲存過剩載流子數目，另一方面器件關斷時，空穴無法從背P+區流出而只能在n-基區靠自身複合而消失，導致明顯的拖尾電流，從而延緩器件的關斷，關斷時間的加長導致了器件關斷損耗的增加。因此，為了改善PT-IGBT的關斷速度，通常需要引入少子壽命控制技術。常用的少子控制技術有：電子輻照，重金屬摻雜，質子輻照等。但在改善開關特性的同時，往往會引入器件引數漂移、特性退化、穩定性差等問題。
NPT
：在NPT-IGBT中，因為背發射極電流中電子流成分很大，器件關斷時，基區儲存的大量電子可以透過流向背發射區而很快清除掉，空穴可以迅速流向P阱，所以拖尾電流小，開關損耗小，因此不需要少子壽命控制技術。另外NPT型IGBT有一個突出優點就是器件關斷時拖尾電流隨溫度變化很小，器件的可靠性很高。
FS
：FS相對於NPT，拖尾電流持續時間更短。這是因為反向電壓恢復到直流母線電壓時，P+N結耗盡層已經擴充套件到FS層或接近FS層，尚未被抽出的過剩載流子就很少了。所以FS具有NPT的優點而功耗更小。
6.溫度係數
PT
：很大的電流範圍內是負溫度係數。PT-IGBT在室溫下載流子的壽命較短，但隨著溫度的升高而變長，載流子的濃度升高，即等效電阻隨溫度的升高而下降。即正向壓降Uce減小。
NPT，FS
：很大的電流範圍內是正溫度係數。NPT-IGBT中，載流子壽命較長，溫度的增加對載流子增加影響很小。在這種情況下，隨著溫度升高，降低的載流子遷移率u和增加的集電極及發射極的接觸電阻成為影響導通壓降的主要因素。在非常低的正向電流時，NPT IGBT也表現為負溫度係數，當電流稍微增大時，IGBT就轉化為正溫度係數。因此，在實際應用中，可以認為NPT-IGBT具有正的溫度係數。
總結
綜上所述，PT， NPT，FS 型IGBT主要區別可以歸納為下表：
IGBT - Infineon TechnologiesAutomotive IGBT Modules - Infineon Technologies
