1．静态特性
IGBT的静态特性主要包括转移特性和输出特性。
1) 转移特性
用来描述IGBT集电极电流iC与栅一射电压UGE之间的关系，如图2.18(a)所示。它与功率MOSFET的转移特性类似。开启电压UGE(th)是IGBT能实现电导调制而导通的最低栅一射电压。
2) 输出特性
输出特性也称伏安特性，描述以栅射电压为参变量时，集电极电流iC与集一射极间电压UCE之间的关系。
它与GTR的输出特性类似，不同的是控制变量，IGBT为栅一射电压UGE，而GTR为基极电流IB。IGBT的输出特性分为3个区域：正向阻断区、有源区和饱和区，如图2.18(b)所示，与GTR的截止区、放大区和饱和区相对应。当UCE<0时，IGBT为反向阻断状态。在电力电子电路中，IGBT在开关状态工作，在正向阻断区和饱和区之间转换。
图2.18 IGBT的静态特性
2．动态特性
IGBT的动态特性包括开通过程和关断过程，如图2.19所示。
图2.19 IGBT的开通与关断过程
1）开通过程
IGBT的开通过程与功率MOSFET的开通过程相类似，这是因为IGBT在开通过程中大部分时间是作为功率MOSFET运行的。开通时间由4部分组成：一段是从外施栅极脉冲UGM由负到正跳变开始，到栅一射电压充电到UT的时间（对应t1-t0）的开通延迟时间td。另一段是集电极电流从零开始，上升到90%稳态值的时间（t2-t1），称电流上升时间tr。在这两段时间内，集一射极间电压UCE基本不变。t=t2以后，集一射极电压UCE开始下降，UCE的下降过程分为tvf1和tvf2两段。下降时间tvf1是MOSFET单独工作时集一射极电压下降时间（t3-t2），tvf2是功率MOSFET和PNP晶体管同时工作时集一射极电压下降时间（t3-t4），由于UCE下降时，IGBT中功率MOSFET的栅、漏电容增加，而且IGBT中的PNP晶体管由放大状态转入饱和状态也需要一个过程，因此tvf2段电压下降过程变缓。只有在tvf2段结束时，IGBT才完全进入饱和状态。所以，总开通时间ton=td+tr+tvf1+tvf2。
2) 关断过程
欲使IGBT关断时，给栅极施加反向脉冲电压-UGM，在此反向电压作用下，内部等效MOSFET输入电容放电，内部等效GTR仍然导通，f5~t6时间内，集电极电流、电压无明显变化，这段时间定义为存储时间ts。t6时刻后，MOSFET开始退出饱和，器件电压随之上升，PNP管集电极电流无明显变化。t7时刻UCE上升到接近UCM，t6～t7这段时间称电压上升时间tvr。之后，功率MOSFET退出饱和，GTR基极电流下降，集电极电流减小，从栅极电压+UGE的脉冲后沿下降到其幅值的90%的时刻起，到集电极电流下降至90%ICM止（约为t5～t7），这段时间为关断延迟时间td(OFF)。此后，UGE继续衰减，到t8时刻，UGE下降到UT，MOSFET关断，PNP管基极电流为零，集电极电流下降到接近于零。集电极电流从90%ICMT降至10%ICM的这段时间为电流下降时间tif。由于晶体管内部存储电荷的消除还需要一定时间，因此f=t8以后还有一个尾部时间tt，这段时间内，由于集-射极电压已经建立，会产生较大的损耗。定义t5～t8这段时间为关断时间toff，即toff=td(off)+tif=ts+tvf+fif。IGBT内部由于双极型PNP晶体管的存在，带来了通流能力增大、器件耐压提高、器件通态压降降低等好处，但由于少子储存现象的出现，使得IGBT的开关速度比功率MOSFET的速度要低。
