IGBT工作原理

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今天，POWER MOSFET(POWER  METAL OXIDE SEMICONDUCTOR FIELD EFFECT TRANSISTOR：大功率金属氧化物半导体场效晶体管)已成为大功率组件(POWER DEVICE)的主流，在市场上居于主导地位。以计算机为首之电子装置对轻薄短小化以及高机能化的要求带动POWER MOSFET的发展，此一趋势方兴未艾，技术之进步永无止境。在庞大计算机市场支撑之下，IC 开发技术人员在“大功率组件采用单晶IC(MONOLITHIC)技术”方面促成了MOS系大功率组件的突破。尤其是低耐压大功率 MOSFET，随者其母体“MOS IC”之集积度的提高而性能大增（双极晶体管﹝BIPOLAR TRANSISTOR﹞无法达到）。大功率MOSFET的动作原理十分容易了解，适合于驱动电路及保护电路等制成IC。
大功率组件（POWER DEVICE）不可避免地会发热，在此情况下，POWER MOSFET的MOS（METAL OXIDE SEMICONDUCTOR）系闸极（GATE）四周围绕的绝缘膜（材质通常为SiO2）的质量决定其特性及可靠度。在组件技术及应用技术确立之时期，开发完成“AVALANCHE FET”并付诸生产，此种组件即使是在崩溃（AVALANCHE）之情况下也不会发生破坏。之后，大功率 MOSFET（POWER MOSFET）剩下的未解决课题是高耐压化，1998年在市场崭露头角的“COOL MOS”将业界水平一举提高至相当高的层次。AVALANCHE FET 及COOL MOS可以说是确定MOS系大功率组件之评价的两大支柱。838电子
在当初，IGBT（INSULATED GATE BIPOLAR TRANSISTOR）期待只将NCH POWER MOSFET 的基片（SUBSTRATE）的极性从n型变更成p型就能够实现高耐压、大电流组件，但是，IGBT 在本质上为双及组件（BIPOLAR DEVICE），对于单及组件（UNIPOLAR DEVICE）POWER MOSFET 世代的技术人员而言较为难以了解。近年来，双极晶体管（BIPOLAR TRANSISTOR）的基础知识以及以往所累积的宝贵经验重新受到重视，这是有趣的现象（本来，电子之技术革新有全盘推翻以往所有技术的趋势）。
进入1990年代后，POWER MOSFET及IGBT等MOS系组件取双极系组件（SCR〔闸流体〕、BJT〔双极接合型晶体管〕）之地位而代之，如今已成为大功率组件（POWER DEVICE）之主流，其主要原因是，MOS系集成电路如今已成为IC 的主流了。随着手提型计算器及计算机等之迅速普及，为了节省消耗功率而延长电池之使用时间，性能稍差但省电的MOS IC顿时成为时代之宠儿。同时，导入先进之IC微细加工技术之后使得大功率组件之性能大幅提高。
 

POWER MOSFET之特征
第一个进入市场的MOS系大功率组件是POWER MOSFET，当初之高耐压MOSFET的功率损失（POWER LOSS）很大，而且，驱动方法与以往不同，因而为电路设计老手所排斥。不过，其高频特性十分优秀，不易破坏在低电源电压下动作时之功率损失（POWER LOSS）远低于以往之组件，因此，发挥其优点的应用技术逐渐普及，以缓慢而稳定的速度扩展市场。尤其是随着使用电池电源之携带型电子机器的迅速发展，POWER MOSFET扮演着十分重要的角色。838电子 
POWER MOSFET的弱点是高耐压化后之功率损失激增。使用市电AC电源之电子装置所使用的POWER MOSFET的耐压必须高达500~1000V左右，在此高压领域内，在动作原理上，其功率损失较双极（BIPOLAR）系大功率组件为大。如果将组件之芯片尺寸（CHIP SIZE）加大时能够降低功率损失，但是会增加成本（在比较组件之电气性能及价格时以相同大小之芯片的条件作比较）。