绝缘栅双极晶体管(Insulate Gate Bipolar Transistor,IGBT)是一种由MOSFET和双极功率晶体管结合而成的达林顿结构。它既具有MOSFET的输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关速度高的优点,又具有双极功率晶体管的电流密度大、饱和压降低、电流处理能力强的优点,因而被认为是一种可用于需要高压、大电流和高速应用领域的理想功率器件。要满足高压大电流的发展趋势,IGBT器件需要进行模块化。目前,模块电热性能是IGBT进一步发展需要考虑的主要因素,也是目前IGBT模块生产中急待解决的问题。因此,本文对IGBT器件的电热学特性进行了研究。首先,本文对IGBT器件的结构和工作原理进行了简要的介绍,并给出了该器件工作时闭锁效应的解决方案。在此方案的基础上,提出了一个建立IGBT器件工艺模型的设计方案。在设定的电学参数条件下,来选择合适的掺杂浓度及厚度。利用模拟软件Tsuprem4和Medici对其阈值电压、击穿电压、开启时间和关断时间进行模拟,结果与设定的相关参数吻合得很好。其次,通过解热传导方程,建立了IGBT器件在热稳定状态下的二维温度分布模型。通过此模型,得出了IGBT热阻的计算公式。结合此公式,通过对IGBT器件功率损耗的公式推导,得到此器件的结温公式。在无法测得结温的情况下,给出了一个通过工艺参数确定结温的方法。最后,在热稳定状态下二维温度分布模型的基础上,结合IGBT电学模型,分析了IGBT在热稳定条件下的的临界条件,以及热稳定因子与温度、热阻、栅压、p阱掺杂浓度的关系。模型结果与二维数值模拟软件MEDICI的模拟结果基本一致。