При переходе от второго к 3-му поколению IGBT усилия производителей были направлены на уменьшение напряжения насыщения VCEsat. Основной задачей, поставленной при разработке Trench 4 IGBT, было улучшение динамических характеристик и обеспечение более плавного характера переключения. С появлением 4-й генерации модулей IGBT, выпол- ненных по технологии Trench Field Stop, плотность тока повысилась с 85 А/см2 (SPT IGBT) и 115 А/см2 (Trench 3 IGBT) до 130 А/см2. В первую очередь это было достигнуто благодаря оптимизации элементов вертикальной структуры чипа: n-базы, слоя n-Field Stop, предназначенного для повышения напряжения пробоя, и области эмиттера.

Неизбежной платой за уменьшение активной площади чипа стало повышенное тепловое сопротивление и худшая стойкость к режиму короткого замыкания, что компенсируется снижением уровня потерь. Для улучшения перегрузочной способности диапазон рабочих температур необходимо было расширить до +175 °C — такое требование выдвигали производители транспортных приводов. Если учесть, что стандартным значением «теплового запаса» для пиковых перегрузок считается +25 °C, то для кристаллов 4-го поколения номинальной долговременной рабочей температурой является +150 °С. В пересчете на выходную мощность 3-фазного инвертора это означает прибавку не менее 20% по сравнению с модулями, у которых величина Tjmax ограничена на уровне +125 °C. Кроме того, практика применения показала, что для обеспечения долговременной надежности 4-го поколения IGBT следует соблюдать «классические» рекомендации, то есть Tjmax не выше +125 °C в номинальном режиме и +150 °С при кратковременных перегрузках.

Кристаллы Trench 4 совершенствовались, появлялись версии для различных применений, однако эти изменения не вносили существенных улучшений в базовые параметры силовых модулей. Выпуск чипов 7-го поколения обозначил заметный прогресс технологии IGBT. У новых кристаллов затвор имеет полосковую структуру с высокой плотностью ячеек, состоящих из параллельных активных и пассивных канавок (рис. 3). Это позволило увеличить количество носителей вблизи эмиттера и резко повысить проводимость в дрейфовой зоне. В результате прямое напряжение (до 400 мВ для чипов 12-го класса) существенно снизилось по сравнению с предыдущим поколением IGBT 4. Динамические потери новых кристаллов остались примерно на том же уровне.