晶体管的名称属性—IGBT和MCT

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2012-12-10

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)。

基本特点：

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；

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。