关于晶体管的分析，它的分类以及特性分析
本文为大家介绍“si晶体管”（之所以前面加个si,是因为还有其他的晶体管，例如sic）。虽然统称为“si晶体管”，但根据制造工艺和结构，还可分为“双极”、“mosfet”等种类。另外，还可根据处理的电流、电压和应用进行分类。
下面以“功率元器件”为主题，从众多晶体管中选取功率类元器件展开说明。其中，将以近年来控制大功率的应用中广为采用的mosfet为主来展开。先来看一下晶体管的分类与特征。si晶体管的分类根据不同分类角度，有几种不同的分类方法。在这里，从结构和工艺方面粗略地分类如下。其中，本篇的主题“功率类”加粗/涂色表示。
双极晶体管和mosfet中，分功率型和小信号型，igbt原本是为处理大功率而开发的晶体管，因此基本上仅有功率型。顺便提一下，mosfet为metal oxide semiconductor field effect transistor的缩写，是场效应晶体管 (fet) 的一种。igbt为insulated gate bipolar transistor的缩写。
si晶体管的特征
下面就双极晶体管、mosfet、igbt，汇总了相对于晶体管的主要评估项目的特征。
对于各项目的评估是基于代表性的特性进行的，因此存在个别不吻合的内容。请理解为整体的倾向、特征。另外，这些晶体管的结构、工作原理与代表性的参数如下。
双极晶体管（图中以npn为例）由pn结组成，通过在基极流过电流，而在集电极-发射极间流过电流。如前面的特征汇总表中所示，关于驱动，需要根据与放大系数、集电极电流之间的关系来调整基极电流等。与mosfet显著不同的是，用于放大或导通/关断的偏置电流会流经晶体管（基极）。
另外，mosfet中有称为“导通电阻”的参数，尤其是处理大功率时是重要的特性。但双极晶体管中没有“导通电阻”这个参数。世界上最早的晶体管是双极晶体管，所以可能有人说表达顺序反了，不过近年来，特别是电源电路中mosfet是主流，可能很多人都是从mosfet用起来的，因此这里以mosfet为主。下面言归正传。与双极晶体管的导通电阻相对应的是vce(sat)，这是集电极-发射极间的饱和电压。这是流过既定的集电极电流时，即晶体管导通时的电压降，因此可通过该值求得导通时的电阻。
mosfet（图中以nch为例）通过给栅极施加电压在源极与漏极间创建通道来导通。另外，栅极通过源极及漏极与氧化膜被绝缘，因此不会流过 “导通”意义上的电流。但是，需要被称为“qg”的电荷。关于mosfet，将再次详细介绍。
igbt为双极晶体管与mosfet的复合结构。是为了利用mosfet和双极晶体管的优点而开发的晶体管。与mosfet同样能通过栅极电压控制进行高速工作，还同时具备双极晶体管的高耐压、低导通电阻特征。
工作上与mosfet相同，通过给栅极施加电压形成通道来流过电流。结构上mosfet（以nch为例）是相同n型的源极与漏极间流过电流，而igbt是从p型的集电极向n型的发射极流过电流，也就是与双极晶体管相同。因此，具有mosfet的栅极相关的参数，以及双极晶体管的集电极-发射极相关的参数。
基本工作特性比较
这三种晶体管的工作特性各不相同。以下是vce/vds相对于基本的ic/id的特性。功率元器件基本上被用作开关，因此一般尽量在vce/vds较低的条件下使用。这是在使用的电路条件下，探讨哪种晶体管最适合时的代表特性之一。
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双极晶体管（图中以npn为例）由pn结组成，通过在基极流过电流，而在集电极-发射极间流过电流。如前面的特征汇总表中所示，关于驱动，需要根据与放大系数、集电极电流之间的关系来调整基极电流等。与mosfet显著不同的是，用于放大或导通/关断的偏置电流会流经晶体管（基极）。
另外，mosfet中有称为“导通电阻”的参数，尤其是处理大功率时是重要的特性。但双极晶体管中没有“导通电阻”这个参数。世界上最早的晶体管是双极晶体管，所以可能有人说表达顺序反了，不过近年来，特别是电源电路中mosfet是主流，可能很多人都是从mosfet用起来的，因此这里以mosfet为主。下面言归正传。与双极晶体管的导通电阻相对应的是vce(sat)，这是集电极-发射极间的饱和电压。这是流过既定的集电极电流时，即晶体管导通时的电压降，因此可通过该值求得导通时的电阻。
mosfet（图中以nch为例）通过给栅极施加电压在源极与漏极间创建通道来导通。另外，栅极通过源极及漏极与氧化膜被绝缘，因此不会流过 “导通”意义上的电流。但是，需要被称为“qg”的电荷。关于mosfet，将再次详细介绍。
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工作上与mosfet相同，通过给栅极施加电压形成通道来流过电流。结构上mosfet（以nch为例）是相同n型的源极与漏极间流过电流，而igbt是从p型的集电极向n型的发射极流过电流，也就是与双极晶体管相同。因此，具有mosfet的栅极相关的参数，以及双极晶体管的集电极-发射极相关的参数。
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这三种晶体管的工作特性各不相同。以下是vce/vds相对于基本的ic/id的特性。功率元器件基本上被用作开关，因此一般尽量在vce/vds较低的条件下使用。这是在使用的电路条件下，探讨哪种晶体管最适合时的代表特性之一。
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