IGBTとMOSFETの違い

主な違い–IGBTとMOSFET

IGBTとMOSFETは、電子産業で使用される2つの異なるタイプのトランジスタです。一般的に、MOSFETは低電圧の高速スイッチングアプリケーションに適していますが、IGBTは高電圧の低速スイッチングアプリケーションに適しています。 NS 主な違い IGBTとMOSFETの間には、 IGBTにはMOSFETと比較して追加のp-n接合があり、MOSFETとBJTの両方の特性を備えています。

MOSFETとは

MOSFETはの略です 金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ。 MOSFETは3つの端子で構成されています：a（S）、a ドレイン （D）と ゲート （NS）。ソースからドレインへの電荷キャリアの流れは、ゲートに印加される電圧を変更することで制御できます。この図は、MOSFETの回路図を示しています。

MOSFETの構造

図のBは本体と呼ばれます。ただし、通常、ボディはソースに接続されているため、実際のMOSFETでは3つの端子しか表示されません。

の nMOSFETs、ソースとドレインを囲むのはn型半導体です（上記を参照）。回路を完成させるには、電子がソースからドレインに流れる必要があります。ただし、2つのn型領域はp型の領域で区切られています。基板、n型材料で空乏領域を形成し、電流の流れを防ぎます。ゲートに正の電圧が与えられると、ゲートは基板からそれ自体に向かって電子を引き込み、チャネルを形成します。つまり、ソースとドレインのn型領域を接続するn型の領域です。これで、電子がこの領域を流れて電流を流すことができます。

の pMOSFETs、操作は似ていますが、ソースとドレインは代わりにpタイプの領域にあり、基板はnタイプにあります。 pMOSFETの電荷キャリアは正孔です。

NS パワーMOSFET 構造が異なります。これは多くのセルで構成でき、各セルにはMOSFET領域があります。パワーMOSFETのセルの構造を以下に示します。

パワーMOSFETの構造

ここで、電子は以下に示す経路を経由してソースからドレインに流れます。途中で、Nとして示されている領域を流れるときに、かなりの量の抵抗が発生します。^–.

サイズ比較のためにマッチ棒と一緒に示されているいくつかのパワーMOSFET。

IGBTとは何ですか

IGBTは「絶縁ゲートバイポーラトランジスタ「。 IGBTの構造はパワーMOSFETと非常によく似ています。ただし、n型N⁺ ここでは、パワーMOSFETの領域がp型Pに置き換えられています。⁺ 領域：

IGBTの構造

3つの端子に付けられた名前は、MOSFETに付けられた名前とはわずかに異なることに注意してください。ソースはになります エミッター 排水管は コレクタ。電子は、パワーMOSFETの場合と同じようにIGBTを介して流れます。ただし、Pからの穴⁺ 領域はNに拡散します^– 領域、電子が経験する抵抗を減らします。これにより、IGBTははるかに高い電圧での使用に適しています。

現在、2つのp-n接合があることに注意してください。これにより、IGBTにバイポーラ接合トランジスタ（BJT）のいくつかの特性が与えられます。トランジスタ特性を持つと、IGBTがスイッチオフするのにかかる時間がパワーMOSFETに比べて長くなります。ただし、これはBJTにかかる時間よりも高速です。

数十年前、BJTは最も使用されたタイプのトランジスタでした。しかし、今日では、MOSFETが最も一般的なタイプのトランジスタです。高電圧アプリケーションにIGBTを使用することも非常に一般的です。