IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是绝缘栅双极晶体管的简称。在各类半导体功率器件中，IGBT因具备双极和功率MOSFET两种特性的独特优势而受到越来越多的青睐。IGBT的设计及优化为提高电力电子设备的性能提供了有力保障，特别是在目前国内IGBT发展仍较为滞后的形势下，IGBT的优化设计对我国各方面的都具有重要的战略意义。进一步优化设计出功耗性能优越的IGBT一直是国际功率器件领域内的研究热点及难点。本文利用Silvaco软件对IGBT的功率损耗特性进行了仿真，对IGBT功耗的影响因素进行深入分析，引入折衷曲线概念，得出IGBT功耗优化方案。所有研究均从IGBT静态功耗及动态功耗两方面入手，以达到全面分析功率损耗情况的目的。IGBT功耗优化的宗旨就是将静态和动态过程中的功率损耗都降到最小，最终得到功率损耗最低的IGBT。为了实现这一目的，文中先通过对IGBT静态及动态功耗进行理论分析，得出静态功耗和动态功耗的主要决定因素分别是IGBT通态压降和IGBT关断功耗。然后针对性的解析IGBT的通态压降和关断功耗，通过仿真IGBT输出特性来讨论IGBT的通态压降，引入IGBT关断电路来仿真IGBT的关断特性，通过在关断时间内对关断功耗进行积分计算出IGBT的关断功耗。研究包括P+集电极、N+缓冲层及N基区在内的各纵向结构参数对IGBT通态压降和关断功耗的影响。最后，通过引入折衷曲线的概念来分析问题，解决IGBT通态压降与关断功耗此消彼长的矛盾。借助折衷曲线更加直观的分析IGBT功耗的影响因素并对此进行进一步优化，以得到功耗优化下IGBT的P+集电极、N高阻基区及N+缓冲层的最佳结构，来指导生产设计上的最终优化。