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晶体管的名称属性—IGBT和MCT

发布时间: 2013-06-08 22:18:14     来源: EDA中国

总的来说, 晶体管可以划分为两类:双极型晶体管(BT)和场效应晶体管(FET)。

     总的来说, 晶体管可以划分为两类:双极型晶体管(BT)和场效应晶体管(FET)。它们的基本特点分别是:双极型晶体管是两种载流子都参与工作的器件,通过的电流主要是少数载流子的扩散电流,是电流控制的器件,BJT和可控硅等晶闸管都是典型的双极型晶体管;场效应晶体管是一种载流子——多数载流子工作的器件,通过的电流主要是多数载流子的漂移电流,是电压控制的器件,JFET、MESFET、HEMT、MOSFET都是典型的场效应晶体管。

但是有的晶体管,例如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)和MCT(MOS栅控制晶闸管),单只从名称上来看,似乎有些矛盾,它们既不是双极型晶体管,又不是场效应晶体管,它们究竟属于什么性质的晶体管呢?——这需要从其工作机理上来考虑,才能很好地理解:

①IGBT(绝缘栅双极型晶体管):是栅极电压控制的器件,工作的电流主要是通过沟道的多数载流子电流,故从这一点上来看,IGBT是一种场效应晶体管;不过其中有少数载流子参与工作,这必将影响到晶体管的性能,只是少数载流子对于晶体管的电流不起主要作用,故又不能说IGBT完全是一种场效应晶体管,即其中含有一定的双极型晶体管功能。从而可以说,IGBT是场效应晶体管和双极型晶体管复合的一种器件,但是在本质上IGBT仍然是一种场效应晶体管。正因为IGBT的这种本质特点,所以在使用IGBT时就需要避免其中出现较大少数载流子电流通过的现象,即要避免其中晶闸管导通,以免产生所谓闩锁效应,为此,IGBT就存在一个最大工作电流——擎住电流。

②MCT(MOS栅控制晶闸管):是栅极电压控制的器件,工作的电流主要是晶闸管的电流,其中较小的沟道电流主要是起着激发晶闸管导通或者关断的作用。因此MCT在本质上是一种双极型晶体管——晶闸管,类似于GTO(栅极可关断的晶体管);不过其中有通过沟道的多数载流子电流参与工作,所以MCT也是一种双极型晶体管和场效应晶体管的复合器件。所以,在大功率特性上,双极型性的MCT要高于场效应性的IGBT;但在制作工艺上,为了提高栅极的控制能力,MCT的难度要大一些。

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