MOSFET与IGBT究竟孰胜孰负？

       前阵子提到了IGBT的优势及发展，之后当然不能少了双子星的另一位——MOSFET了。随着 MOSFET 和 IGBT 之间选择的激增，当今的设计人员越来越难以为其应用选择最佳设备。 究竟何时何用该选择哪一个呢，切勿操之过急，仔细往下看你就能懂了。

       在20世纪70年代MOSFET出现之前，双极晶体管是唯一的"真正的"功率晶体管。双极晶体管需要高基电流才能打开，具有相对较慢的关断特性（称为电流尾），并且由于负温度共效率而导致热失控。此外，可实现的最低状态电压或传导损耗由收集器-发射体饱和电压 VCE（SAT）控制。 

       然而，MOSFET 是一种电压控制而不是电流控制的器件。MOSFET 具有正温度系数，可阻止热失控。状态电阻没有理论限制，因此状态损失可能低得多。  MOSFET 还配有车身排水二极管，在处理有限的自由轮流时特别有用。

       所有这些优势和当前尾部的比较消除很快意味着MOSFET成为电源开关设计的首选设备。

       然后在20世纪80年代，IGBT应运而生。IGBT是双极晶体管和MOSFET晶体管之间的交叉点（见图1）。

       IGBT 具有双极晶体管的输出开关和传导特性，但电压控制类似于 MOSFET。一般来说，这意味着它具有双极性高电流处理能力的优点，易于控制MOSFET。然而，IGBT仍然具有电流尾较大和没有车身排水二极管的缺点。

       IGBT的早期版本也容易锁定，但现在，这是非常好的消除。一些IGBT类型的另一个潜在问题是负温度共效率，这可能导致热失控，使器件的并行难以有效实现。这一问题目前正在以"非突破"（NPT）技术为基础的最新几代IGBT中得到解决。该技术具有相同的基本IGBT结构（见图1），但基于散装扩散硅，而不是IGBT和MOSFET历来使用过的外延材料。

       在比较图一和图二时，MOSFET和IGBT结构看起来非常类似。基本区别是在 n 基板下添加 p 基板。IGBT 技术无疑是 1000V 以上故障电压的首选器件，而 MOSFET 无疑是 250V 以下器件击穿电压的首选器件。

       在 250 到 1000V 之间，这些设备的制造商提供了许多技术文件，有些更喜欢 MOSFET，有些则喜欢 IGBT。但是，在 IGBT 和 MOSFET 之间进行选择非常特定于应用，所有成本、尺寸、速度和热要求都应考虑。

       图3中 MOSFET 和 IGBT 是首选，不包括输出功率。图3还显示了一些边界，其中相当清楚的是什么首选，MOSFET 或 IGBT，具体细节将在下面进一步详细。作为一般准则，这是一个很好的起点。