MOSFET和IGBT有什么不同之處

MOS晶體管是MOSFET，中文全稱為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，稱為金氧半場(chǎng)效應(yīng)晶體管（gold oxygen half field effect transistor），是一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管可廣泛用于模擬電路和數(shù)字電路。因?yàn)樵揊ET的柵極由絕緣層隔離，所以也稱為絕緣柵極FET。MOSFET可分為N溝道耗盡型和增強(qiáng)型；有四大類P溝耗盡型和增強(qiáng)型。

IGBT即絕緣柵雙極晶體管，是一種由BJT（雙極晶體管）和MOS（絕緣柵FET）組成的復(fù)合型全控電壓驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體器件，它結(jié)合了MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和電壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流大；MOSFET驅(qū)動(dòng)功率小，開關(guān)速度快，但傳導(dǎo)壓降大，載流密度小。IGBT結(jié)合了上述兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，具有較小的驅(qū)動(dòng)功率和降低的飽和電壓。非常適用于直流電壓600V及以上的變流器系統(tǒng)，如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。

MOSFET有多種類型，但與IGBT最可比的是功率MOSFET。它設(shè)計(jì)用于處理重要的功率級(jí)別。它們只在“開”或“關(guān)”狀態(tài)下使用，這使它們成為使用最廣泛的低壓開關(guān)。與IGBT相比，功率MOSFET在低電壓下工作時(shí)具有更快的換向速度和更高的效率。

更重要的是，它可以保持高阻斷電壓和高電流。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)功率MOSFET結(jié)構(gòu)是垂直的（不是平面的）。其額定電壓是N外延層摻雜和厚度的直接函數(shù)，其額定電流與溝道寬度有關(guān)（溝道越寬，電流越高）。由于其效率，功率MOSFET被用于電源、DC/DC轉(zhuǎn)換器和低壓電機(jī)控制器。

MOSFET和IGBT絕緣柵雙極大功率管和其他器件在源極和柵極之間具有絕緣硅結(jié)構(gòu)，直流電流無法通過，因此低頻行為驅(qū)動(dòng)功率接近于零。然而，柵極電容器Cgs形成在柵極和源極之間，因此當(dāng)高頻交替接通和需要關(guān)斷時(shí)，需要一定的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)功率。

由于大的柵極電容Cgs，低功率MOSFET的Cgs通常在10-100pF之間，對(duì)于高功率絕緣柵極功率器件。通常在1-100nF之間，需要較大的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)功率。此外，由于漏極到柵極的米勒電容Cdg，柵極驅(qū)動(dòng)功率通常不可忽略。由于IGBT具有電流拖尾效應(yīng)，因此在停機(jī)期間需要更好的抗擾性，并且需要負(fù)電壓驅(qū)動(dòng)。MOSFET比較快，可以在沒有負(fù)電壓的情況下關(guān)斷，但當(dāng)干擾嚴(yán)重時(shí)，負(fù)電壓關(guān)斷對(duì)提高可靠性非常有利。

MOSFET應(yīng)用于開關(guān)電源、鎮(zhèn)流器、高頻感應(yīng)加熱、高頻逆變焊機(jī)、通信電源等高頻電源，IGBT專注于焊接、逆變器、逆變器、電鍍電源、超級(jí)音頻感應(yīng)加熱等領(lǐng)域。

綜合主機(jī)評(píng)測(cè)和KIA半導(dǎo)體整合

審核編輯：郭婷