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

　　1.二級管

　　二極管特征：給二極管兩極間加上正向電壓時，二極管導通；加上反向電壓時，二極管截止。二極管的導通和截止，則相當于開關的接通與斷開。

　　二極管原理：利用PN結的單向導電性，在PN結上加上引線和封裝就成了一個二極管。

　　當有正向電壓時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓范圍內與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流。

　　當外加的反向電壓高到一定程度時，PN結空間電荷層中的電場強度達到臨界值產生載流子的倍增過程，產生大量電子空穴對，產生了數值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現象。

　　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。

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

　　三極管原理：在制造三極管時，有意識地使發射區的多數載流子濃度大于基區的，同時基區做得很薄，而且，要嚴格控制雜質含量，這樣，一旦接通電源后，由于發射結正偏，發射區的多數載流子（電子）及基區的多數載流子（空穴）很容易地越過發射結互相向對方擴散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過發射結的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發射極電子流。

　　3.晶閘管

　　晶閘管，也稱可控硅(Silicon Controlled Rectifier)簡稱SCR。

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

　　晶閘管特點：“一觸即發”。但如果陽極或控制極外加的是反向電壓，晶閘管就不能導通。控制極的作用是通過外加正向觸發脈沖使晶閘管導通，卻不能使它關斷。那么，用什么方法才能使導通的晶閘管關斷呢?使導通的晶閘管關斷，可以斷開陽極電源或使陽極電流小于維持導通的最小值（稱為維持電流）。如果晶閘管陽極和陰極之間外加的是交流電壓或脈動直流電壓，那么，在電壓過零時，晶閘管會自行關斷。

　　4.MOS管

　　MOS，是MOSFET的縮寫。MOSFET金屬-氧化物半導體場效應晶體管，簡稱金氧半場效晶體管（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高摻雜濃度的源擴散區N+和漏擴散區N+，再分別引出源極S和漏極D。源極與襯底在內部連通，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。當漏接電源正極，源極接電源負極并使VGS=0時，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，在兩個擴散區之間就感應出帶負電的少數載流子，形成從漏極到源極的N型溝道，當VGS大于管子的開啟電壓VTN（一般約為+2V）時，N溝道管開始導通，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效應管（Metal Oxide Semiconductor，MOS）組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件。

　　IGBT原理：下圖所示為一個N溝道增強型絕緣柵雙極晶體管結構，N區稱為源區，附于其上的電極稱為發射極E（圖示為S）。N-與N+稱為漏區。器件的控制區為柵區，附于其上的電極稱為柵極G。溝道在緊靠柵區邊界形成。在集電極C（圖示為D）、發射極E（圖示為S）兩極之間的P型區（溝道在該區域形成），稱為亞溝道區（Subchannel region）。而在漏區另一側的P+區稱為漏注入區（Drain injector），它是IGBT特有的功能區，與漏區和亞溝道區一起形成PNP雙極晶體管，起發射極的作用，向漏極注入空穴，進行導電調制，以降低器件的通態電壓。附于漏注入區下的電極稱為集電極C（圖示為D）。

　　6.MOS管與IBGT的區別

　　這些器件可以作為放大器，開關管等使用。三極管是電流驅動，晶閘管，MOS管和IGBT都是電壓驅動，IGBT的功率較大，在大功率輸出場合應用較廣。