絶縁ゲート双極トランジスタとは何ですか？

その最も単純なレベルでは、絶縁ゲート双極トランジスタ（IGBT）は、電源流をオンにするために使用されるスイッチであり、オフのときにパワーフローを停止します。 IGBTは固体デバイスです。つまり、可動部品がないことを意味します。物理的な接続を開閉する代わりに、ベースと呼ばれる半導体コンポーネントに電圧を適用することで動作します。これは、電気パスを作成またはブロックするためにそのプロパティを変更するベースと呼ばれるものです。ただし、ソリッドステートテクノロジーは完璧ではありません。電気抵抗、電力要件、さらにはスイッチが動作するのに必要な時間にも問題があります。

絶縁ゲート双極トランジスタは、従来のソリッドステートトランジスタの欠点を最小限に抑えるために設計された改良されたタイプのトランジスタです。電源金属 - 酸化物 - セミュドクターフィールドエフェクトトランスで見つかったスイッチをオンにすると、低抵抗と高速速度を提供しますStor（MOSFET）。ただし、オフになるのはやや遅いです。また、他のタイプのトランジスタのように一定の電圧源を必要としません。

IGBTがオンになると、電圧がゲートに適用されます。これにより、電流のチャネルが形成されます。その後、ベース電流が供給され、チャネルを流れます。これは、MOSFETの動作と本質的に同じです。これの例外は、断熱ゲート双極トランジスタの構造が回路のオフの方法に影響することです。

断熱ゲート双極トランジスタには、MOSFETとは異なる基質または基本材料があります。基板は、電気接地への経路を提供します。 MOSFETにはN+基質があり、IGBTの基質はP+で、上部にN+バッファーがあります。

この設計は、2つの段階で発生することを許可することにより、IGBTでスイッチがオフになる方法に影響します。まず、電流は非常に速く低下します。第二に、効果再結合と呼ばれると呼ばれることが発生し、その間に基板の上のN+バッファーが保存された電荷を排除します。 2つのステップでオフスイッチが発生すると、MOSFETよりもわずかに長くかかります。

それらの特性により、IGBTを従来のMOSFETよりも小さいように製造することができます。標準の双極トランジスタには、IGBTよりもわずかに多くの半導体表面積が必要です。 MOSFETには2倍以上が必要です。これにより、IGBTを生成するためのコストが大幅に削減され、より多くのIGBTを単一のチップに統合できます。絶縁ゲート双極トランジスタを操作するための電力要件も、他のアプリケーションよりも低いです。