ทรานซิสเตอร์สองขั้วเกตฉนวนคืออะไร?

ในระดับที่ง่ายที่สุดคือเกตสองขั้วสองขั้ว (IGBT) เป็นสวิตช์ที่ใช้ในการอนุญาตให้ไหลเวียนของพลังงานเมื่อเปิดและหยุดการไหลของพลังงานเมื่อปิดIGBT เป็นอุปกรณ์โซลิดสเตตซึ่งหมายความว่าไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวแทนที่จะเปิดและปิดการเชื่อมต่อทางกายภาพมันจะดำเนินการโดยการใช้แรงดันไฟฟ้ากับส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์เรียกว่าฐานซึ่งเปลี่ยนคุณสมบัติของมันเพื่อสร้างหรือบล็อกเส้นทางไฟฟ้า

ข้อได้เปรียบที่ชัดเจนที่สุดสำหรับเทคโนโลยีนี้คือไม่มีการย้ายชิ้นส่วนเพื่อเสื่อมสภาพแม้ว่าเทคโนโลยีโซลิดสเตตจะไม่สมบูรณ์แบบยังคงมีปัญหาเกี่ยวกับความต้านทานไฟฟ้าความต้องการพลังงานและแม้กระทั่งเวลาที่จำเป็นสำหรับการสลับการใช้งาน

ทรานซิสเตอร์สองขั้วเกทที่หุ้มฉนวนเป็นประเภททรานซิสเตอร์ที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อลดข้อเสียบางอย่างของทรานซิสเตอร์โซลิดสเตตทั่วไปมันมีความต้านทานต่ำและความเร็วเร็วเมื่อเปิดที่พบในทรานซิสเตอร์ที่มีผลกระทบต่อโลหะ-ออกไซด์-ออกไซด์ (MOSFET) แม้ว่าจะช้าลงเล็กน้อยนอกจากนี้ยังไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้าคงที่วิธีการที่ทรานซิสเตอร์ประเภทอื่นทำ

เมื่อเปิด IGBT แรงดันไฟฟ้าจะถูกนำไปใช้กับประตูสิ่งนี้เป็นช่องทางสำหรับกระแสไฟฟ้าจากนั้นกระแสฐานจะถูกจัดหาและไหลผ่านช่องสิ่งนี้เป็นหลักเหมือนกับวิธีการทำงานของ MOSFETข้อยกเว้นนี้คือการก่อสร้างทรานซิสเตอร์สองขั้วเกตที่หุ้มฉนวนส่งผลกระทบต่อวิธีการปิดวงจร

transistor สองขั้วเกทที่หุ้มฉนวนมีสารตั้งต้นหรือวัสดุพื้นฐานที่แตกต่างกันกว่า MOSFETพื้นผิวให้เส้นทางไปยังพื้นไฟฟ้าMOSFET มีสารตั้งต้น N+ ในขณะที่สารตั้งต้นของ IGBT คือ P+ พร้อมบัฟเฟอร์ N+ ด้านบน

การออกแบบนี้มีผลต่อวิธีการที่สวิตช์ปิดใน IGBT โดยอนุญาตให้เกิดขึ้นในสองขั้นตอนอันดับแรกลดลงอย่างรวดเร็วประการที่สองเอฟเฟกต์ที่เรียกว่าการรวมตัวกันใหม่เกิดขึ้นในระหว่างที่ N+ บัฟเฟอร์ที่ด้านบนของสารตั้งต้นจะช่วยลดประจุไฟฟ้าที่เก็บไว้ด้วยสวิตช์ปิดที่เกิดขึ้นในสองขั้นตอนมันจะใช้เวลานานกว่า MOSFET เล็กน้อยคุณสมบัติของพวกเขาอนุญาตให้ IGBTs ผลิตให้เล็กกว่า MOSFET ทั่วไปทรานซิสเตอร์สองขั้วมาตรฐานต้องการพื้นที่ผิวเซมิคอนดักเตอร์มากกว่า IGBT เล็กน้อยMOSFET ต้องการมากกว่าสองเท่าสิ่งนี้จะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการผลิต IGBTS และช่วยให้พวกเขาได้รับการรวมเข้ากับชิปเดียวมากขึ้นความต้องการพลังงานสำหรับการใช้งานทรานซิสเตอร์สองขั้วเกตที่หุ้มฉนวนนั้นต่ำกว่าแอปพลิเคชันอื่น ๆ