一

多子與少子器件傳統的功率器件根據主要導電載流子一般分為多子和少子器件，少子器件主要包括二極管，BJT，晶閘管，GTO等，這些器件導通的時候電流至少經過一個PN節，并且電子和空穴同時導電，其都是進入對應的PN區的少數載流子，最終形成電流。

多子器件主要有MOSFET，肖特基二極管等，這些器件都是半導體中的多數載流子導電，且一般只有一種載流子導電。

兩者的區別如下 ：

1）多子器件主要靠多數載流子導電，而少子器件主要是靠電子和空穴同時導電。

2）多子器件相對少子器件開關速度要快，因為少子器件的PN節存在載流子的積累和清除過程，相當于不僅要對勢壘電容充放電還需要跟擴散電容充放電。

3）少子器件其管壓降是負溫度系數，溫度越高其漏電流也越大；而多子導通壓降為正溫度系數，溫度升高使得N型（或者P型）半導體中的粒子運動頻率加快，從而阻力加大，壓降升高。所以少子器件不利于并聯，而多子器件更適合并聯，原因如下：

二

絕緣柵雙極晶體管絕緣柵雙極晶體管就是我們常說的IGBT，可以說它是MOSFET的高壓改進版本，MOSFET在低壓情況下性能能表現得非常得優秀，但高壓下導通壓降太高，損耗也就會太大。

為什么壓降太大呢？

上面標注的PN節壓降區由于需要承受較大的電壓，所以其右側的N區需要做得較大，且摻雜濃度也更高，壓降就越大。因此高壓MOSFET通過的電流一般都不能太大。

為了解決MOSFET高壓情況下電流不能太大的問題，就有了IGBT。

IGBT僅僅只是在MOSFET的右側增加了一個P區，剛好右側PN形成了一個正向PN節，所以一旦出現溝道其可以直接導通。

但是新增的PN節怎么就降低MOSFET壓降了呢？

根據電導調制效應，右側PN節正偏會導致P中大量空穴向N中移動，使得右側N中的空穴濃度大大提高，導通壓降也會降低，電阻降低，這樣就獲得耐壓高，壓降低的性能特點。

導通和關閉過程都是由等效MOSFET部分來控制，而等效PNP三極管只是通過電導調制效應來降低電阻率。

但是這樣的結構在關斷的過程中還是存在PN節的釋放擴散區載流子的過程，所以會帶來電流的拖尾現象，當然損耗相對MOSFET也會升高。

說到底IGBT是一種MOSFET與BJT的復合器件，都通過犧牲一部分各自的優勢來進行互補，從而得到了一種更性能綜合的器件。

三

小節 最后MOSFET一般工作頻率在50KHz以上，而IGBT一般只能在20KHz以下，所以IGBT的PN節限制了其速度，同時也降低了壓降，能夠在高壓下通過更大的電流。

IGBT也是壓控器件，不過1KW一下一般還是選MOSFET，2MW一下首選IGBT，更高的話就選擇IGCT和IECT等。
編輯：lyn