各元器件的特征晶閘管、MOS管、IGBT等等類似二級(jí)管的元器件近場(chǎng)把人搞得一頭霧水，今天將各元器件的特征、原理及區(qū)別進(jìn)行歸納整理，進(jìn)行分享。

　　1.二級(jí)管

　　二極管特征：給二極管兩極間加上正向電壓時(shí)，二極管導(dǎo)通；加上反向電壓時(shí)，二極管截止。二極管的導(dǎo)通和截止，則相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的接通與斷開(kāi)。

　　二極管原理：利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕赑N結(jié)上加上引線和封裝就成了一個(gè)二極管。

　　當(dāng)有正向電壓時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無(wú)關(guān)的反向飽和電流。

　　當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí)，PN結(jié)空間電荷層中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過(guò)程，產(chǎn)生大量電子空穴對(duì)，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。

　　2.三極管

　　三極管，也稱雙極型晶體管，目前使用最多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極管。

　　三級(jí)管特征：以NPN管為例，它是由2塊N型半導(dǎo)體中間夾著一塊P型半導(dǎo)體所組成，發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN結(jié)稱為集電結(jié)，三條引線分別稱為發(fā)射極e（Emitter）、基極b(Base)和集電極c(Collector)。

　　三極管原理：在制造三極管時(shí)，有意識(shí)地使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的，同時(shí)基區(qū)做得很薄，而且，要嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，這樣，一旦接通電源后，由于發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（電子）及基區(qū)的多數(shù)載流子（空穴）很容易地越過(guò)發(fā)射結(jié)互相向?qū)Ψ綌U(kuò)散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過(guò)發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發(fā)射極電子流。

　　3.晶閘管

　　晶閘管，也稱可控硅(Silicon Controlled Rectifier)簡(jiǎn)稱SCR。

　　晶閘管特征：由四層半導(dǎo)體材料組成的，即三個(gè)PN結(jié)，有三個(gè)電極：第一層P型半導(dǎo)體引出的電極叫陽(yáng)極A，第三層P型半導(dǎo)體引出的電極叫控制極G，第四層N型半導(dǎo)體引出的電極叫陰極K。

　　晶閘管特點(diǎn)：“一觸即發(fā)”。但如果陽(yáng)極或控制極外加的是反向電壓，晶閘管就不能導(dǎo)通。控制極的作用是通過(guò)外加正向觸發(fā)脈沖使晶閘管導(dǎo)通，卻不能使它關(guān)斷。那么，用什么方法才能使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷呢?使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷，可以斷開(kāi)陽(yáng)極電源或使陽(yáng)極電流小于維持導(dǎo)通的最小值（稱為維持電流）。如果晶閘管陽(yáng)極和陰極之間外加的是交流電壓或脈動(dòng)直流電壓，那么，在電壓過(guò)零時(shí)，晶閘管會(huì)自行關(guān)斷。

　　4.MOS管

　　MOS，是MOSFET的縮寫(xiě)。MOSFET金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，簡(jiǎn)稱金氧半場(chǎng)效晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET）。

　　MOS特征：在金屬柵極與溝道之間有一層二氧化硅絕緣層，因此具有很高的輸入電阻（最高可達(dá)10^15Ω）。它也分N溝道管和P溝道管。通常是將襯底（基板）與源極S接在一起。

　　MOS原理：以N溝道為例，它是在P型硅襯底上制成兩個(gè)高摻雜濃度的源擴(kuò)散區(qū)N+和漏擴(kuò)散區(qū)N+，再分別引出源極S和漏極D。源極與襯底在內(nèi)部連通，二者總保持等電位。電位方向是從外向里，表示從P型材料（襯底）指身N型溝道。當(dāng)漏接電源正極，源極接電源負(fù)極并使VGS=0時(shí)，溝道電流（即漏極電流）ID=0。隨著VGS逐漸升高，受柵極正電壓的吸引，在兩個(gè)擴(kuò)散區(qū)之間就感應(yīng)出帶負(fù)電的少數(shù)載流子，形成從漏極到源極的N型溝道，當(dāng)VGS大于管子的開(kāi)啟電壓VTN（一般約為+2V）時(shí)，N溝道管開(kāi)始導(dǎo)通，形成漏極電流ID。

　　5.IGBT

　　IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管。

　　IGBT特征：由雙極型三極管和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管（Metal Oxide Semiconductor，MOS）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件。

　　IGBT原理：下圖所示為一個(gè)N溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)，N區(qū)稱為源區(qū)，附于其上的電極稱為發(fā)射極E（圖示為S）。N-與N+稱為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū)，附于其上的電極稱為柵極G。溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在集電極C（圖示為D）、發(fā)射極E（圖示為S）兩極之間的P型區(qū)（溝道在該區(qū)域形成），稱為亞溝道區(qū)（Subchannel region）。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+區(qū)稱為漏注入?yún)^(qū)（Drain injector），它是IGBT特有的功能區(qū)，與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP雙極晶體管，起發(fā)射極的作用，向漏極注入空穴，進(jìn)行導(dǎo)電調(diào)制，以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)下的電極稱為集電極C（圖示為D）。

　　6.MOS管與IBGT的區(qū)別

　　這些器件可以作為放大器，開(kāi)關(guān)管等使用。三極管是電流驅(qū)動(dòng)，晶閘管，MOS管和IGBT都是電壓驅(qū)動(dòng)，IGBT的功率較大，在大功率輸出場(chǎng)合應(yīng)用較廣。