MOSFET の機能と構造を理解する

MOSFETの機能と構造を理解する

投稿時間: 2024 年 5 月 18 日

トランジスタが20世紀最大の発明と言えるとすれば、それは間違いありません。MOSFET その中で多大な信用が得られます。 1925年、1959年に公開されたMOSFET特許の基本原理に基づいて、ベル研究所は構造設計に基づいてMOSFETの原理を発明しました。今日に至るまで、大型の電力コンバータ、小型のメモリ、CPU およびその他の電子機器のコアコンポーネントに MOSFET が使用されていないものはありません。それでは次に、MOSFET の構造の機能を理解します。 MOSFETの正式名は、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタです。

1. MOSFETの基本機能

MOSFETの基本キーワードは「半導体」です。半導体は金属材料の一種で、電気を通すことができますが、実際には絶縁することもできます。MOSFETは半導体デバイスの一種であり、単純な機能を実現するために必要です。主に回路の循環を確保できることと、遮断の回路を実現できることです。

2. MOSFETの基本構造

MOSFET は、ゲート駆動電力が低く、スイッチング速度が優れており、並列動作が強力であるため、非常に汎用性の高いパワーデバイスです。多くのパワー MOSFET は、ソースとドレインがウェーハの反対側の面にある縦垂直構造を備えており、大電流が流れ、高電圧が印加されることが可能です。

3. MOSFETは主に2つの分野で主流のパワーデバイスとして使用されています

(1)、動作周波数が 10kHz から 70kHz の間であり、現場での出力電力が 5kw 未満であるという要件ですが、この分野ではほとんどの場合、IGBT と電源は異なりますが、MOSFET パワーMOSFETは対応する機能を実現できますが、パワーMOSFETはスイッチング損失が低く、サイズが小さく、比較的低コストであるため、最適な選択肢となる傾向があり、代表的な用途はLCD TVボード、電磁調理器などです。

(2)、動作周波数の要件は他のパワーデバイスが達成できる最高周波数よりも高く、現在の最大周波数は主に70kHz程度であり、この領域では電力がMOSFET が唯一の選択肢となっており、代表的な用途はインバータやオーディオ機器などです。