ปัจจุบันอุปกรณ์กำลังที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางใน วงจรอิเลคทรอนิคส์โดยทั่วไปได้แก่ทรานซิสเตอร์กำลังและ มอสเฟตกำลัง แต่เนื่องจากอุปกรณ์ทั้งสองยังมีข้อจำกัด ในการทำงานที่แตกต่างกันออกไป กล่าวคือ ทรานซิสเตอร์กำลัง จะมีอัตราการสูญเสียสภาพความนำในสภาวะนำกระแสต่ำ ทนแรงดัน และขยายกระแสได้สูงแต่มีการตอบสนองความถี่อยู่ในระดับปาน กลาง ในขณะที่มอสเฟตกำลังนั้นจะมีลักษณะที่ตรงกันข้ามคือ มีการตอบสนองความถี่ในระดับสูงกว่าแต่อัตราการสูญเสียสภาพ ความนำในสภาวะนำกระแสก็สูงเช่นกัน จึงได้มีการคิดค้นอุปกรณ์ กำลังอึกชนิดหนึ่งขึ้นมาเพื่อแก้ข้อจำกัดในการทำงานของ อุปกรณ์ทั้งสอง โดยเรียกอุปกรณ์ชนิดนี้ว่า ไบโพลาร์ทราส ซิสเตอร์ที่มีเกทเป็นฉนวน (Insulated Gate Bipolar Transistor. IGBT) อุปกรณ์ชนิดนี้จะรวมเอาข้อได้เปรียบ ของอุปกรณ์ทั้งสองที่กล่าวมาเข้าไว้ด้วยกัน ซึ่งจะทำให้ อุปกรณ์ชนิดนี้สามารถทำงานที่ความถี่ระดับต่ำและกลางได้ดี และยังสามารถเพิ่มกำลังได้ โดยการเพิ่มทั้งกระแสและแรงดัน จึงเหมาะที่จะนำมาใช้งานแทนอุปกรณ์กำลังแบบเก่าในวงจร อิเลคทรอนิคส์ต่าง ๆ ได้เป็นอย่างดี ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้จะได้นำเสนอถึงแนวทางการออกแบบ กระบวนการสร้างมาตรฐานกระบวนการเก็บบรรจุ และการทดลองและผลการทดลองของไบโพลาร์ทรานซิส เตอร์ที่มีเกทเป็นฉนวนทั้งในโครงสร้างในแนวระนาบและ โครงสร้างในแนวดิ่ง ในลักษณะของอุปกรณ์เดี่ยว ๆ โดยใช้ เทคนิคการแพร่อะตอมสารเจือ 2 ครั้งลงบนแผ่นผลึกซิลิกอนแบบ อิพิทาซี ชนิด N/P(+) ซึ่งไบโพลาร์ทรานซิสเตอร์ที่มีเกท เป็นฉนวนที่ได้จะมีโครงสร้างผสมกันระหว่างโครงสร้างเกทแบบ มอสเฟตและการนำกระแสแบบไบโพลาร์ทรานซิสเตอร์ ทำให้มี อินพุทอิมพีแดนซ์สูงและมีความต้านทานในสภาวะนำกระแสต่ำ ส่งผลให้มีการสูญเสียกำลังด้านอินพุทต่ำและมีความหนาแน่น กระแสสูง อย่างไรก็ตามระหว่างขั้วคอลเลคเตอร์กับ อิมิตเตอร์จะมีโครงสร้างแฝงของ P-N-P-N ไทริสเตอร์อยู่ ซึ่งจะเป็นสาเหตุให้เกิดปรากฎการณ์แลทซ์-อัฟขึ้น ทำให้เกท แบบมอสเฟตไม่สามารถควบคุมการไหลของกระแสได้ สำหรับวิทยานิพนธ์ฉบับนี้จะทำการศึกษา ออกแบบ และ สร้างอุปกรณ์ IGBT โดยเริ่มจากการศึกษาความสามารถในการนำ กระแส ความต้านทานในสภาวะนำกระแส ความสามารถในการทดแรงดัน พังทลาย ปรากฎการณ์เกิดแลทซ์-อัฟ ความเร็วในการสวิทซิ่ง ตัวแปรต่าง ๆ ที่มีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของไบโพลาร์ ทรานซิสเตอร์ที่มีเกทเป็นฉนวน รวมถึงการศึกษาการพัฒนา โครงสร้างเพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการทำงานของอุปกรณ์ IGBT