Yksinkertaisimmalla tasolla eristetty portin bipolaaritransistori (IGBT) on kytkin, jota käytetään sallimaan virran virtaus, kun se on päällä, ja pysäyttämään virran, kun se on pois päältä. IGBT on puolijohdelaite, joten siinä ei ole liikkuvia osia. Fyysisen yhteyden avaamisen ja sulkemisen sijasta sitä käytetään syöttämällä jännitettä puolijohdekomponenttiin, jota kutsutaan pohjaksi, joka muuttaa sen ominaisuuksia luodakseen tai estääkseen sähköpolun.
Tämän tekniikan ilmeisin etu on, että siinä ei ole kuluvia osia. Solid-state-tekniikka ei kuitenkaan ole täydellinen. On edelleen ongelmia sähkövastuksessa, tehovaatimuksissa ja jopa kytkimen toimintaan tarvittavassa ajassa.
Eristetty portin bipolaarinen transistori on parannettu transistorityyppi, joka on suunniteltu minimoimaan joitakin tavanomaisen puolijohdetransistorin haittoja. Se tarjoaa alhaisen vastuksen ja nopean käynnistysnopeuden, kun se on löydetty power metal-oxide-puolijohdekenttävaikutransistorista (MOSFET), vaikka se sammuu hieman hitaammin. Se ei myöskään vaadi jatkuvaa jännitelähdettä kuten muuntyyppiset transistorit.
Kun IGBT kytketään päälle, porttiin syötetään jännitettä. Tämä muodostaa kanavan sähkövirralle. Perusvirta syötetään ja virtaa kanavan läpi. Tämä on olennaisesti identtinen MOSFETin toiminnan kanssa. Poikkeuksena tähän on se, että eristetyn portin bipolaarisen transistorin rakenne vaikuttaa piirin sammumiseen.
Eristetyssä portin bipolaarisessa transistorissa on erilainen alusta tai perusmateriaali kuin MOSFETissa. Alusta tarjoaa polun sähköiseen maahan. MOSFETissa on N+ -alusta, kun taas IGBT: n substraatti on P+ ja N+ -puskuri päällä.
Tämä muotoilu vaikuttaa tapaan, jolla kytkin sammuu IGBT: ssä, sallimalla sen tapahtua kahdessa vaiheessa. Ensinnäkin virta laskee hyvin nopeasti. Toiseksi tapahtuu rekombinaatioksi kutsuttu vaikutus, jonka aikana substraatin päällä oleva N+ -puskuri eliminoi varastoidun sähkövarauksen. Kun sammutuskytkin tapahtuu kahdessa vaiheessa, se kestää hieman kauemmin kuin MOSFET -laitteessa.
Niiden ominaisuuksien ansiosta IGBT: t voidaan valmistaa pienemmiksi kuin perinteiset MOSFET -laitteet. Tavallinen kaksisuuntainen transistori vaatii hieman enemmän puolijohdepintaa kuin IGBT; MOSFET vaatii yli kaksi kertaa enemmän. Tämä vähentää merkittävästi IGBT -laitteiden tuotantokustannuksia ja mahdollistaa useampien niistä yhdistämisen yhdeksi siruksi. Myös eristetyn portin bipolaarisen transistorin käytön tehontarve on pienempi kuin muissa sovelluksissa.