機能・特性

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機能・特性

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/09/16 19:18 UTC 版)

「トランジスタ」の記事における「機能・特性」の解説

バイポーラトランジスタ 詳細は「バイポーラトランジスタ」を参照 P型とN型の半導体を接合したもので、エミッタ・ベース・コレクタと呼ばれる端子を持つ。一般に、ただ「トランジスタ」といえば、このタイプを指す。P型の両端をN型で挟んだNPN型、N型の両端をP型で挟んだPNP型があり、ベース - エミッタ間を流れる電流によって、コレクタ - エミッタ間の電流を制御する（右図の回路記号参照）。特性が等しいNPN型とPNP型の一組（例:2SC1815・2SA1015）をコンプリメンタリと呼ぶ。材料にゲルマニウムが使われていた1960年代の初期はPNP型がほとんどであったが（このため、真空管回路とは逆にプラス電位が接地されていた）、シリコンが使われるようになった1970年代以降は、真空管回路と同様にマイナス電位を接地するNPN型が主流になる。 電界効果トランジスタ (FET) またはユニポーラトランジスタ 詳細は「電界効果トランジスタ」を参照 ゲートの電圧（チャネルの電界）によって制御する方式のトランジスタである。ゲート電極が半導体酸化物の絶縁膜を介しているものを特に MOSFET という。 絶縁ゲートバイポーラトランジスタ (IGBT) 詳細は「絶縁ゲートバイポーラトランジスタ」を参照 ゲート部に電界効果トランジスタが組み込まれたバイポーラトランジスタである。電圧制御で大きな電力を取り扱えるので、大電力のスイッチング（たとえば電車や電気機関車のモーター制御装置など）に使用されている。 トレンチMOS構造アシストバイポーラ動作FET (GTBT) ビルトイン電位によるチャネルの空乏化と、キャリア注入による空乏層解消及び伝導度変調により、遮断状態はFETのように動作するにも関わらず、導通状態ではFETとバイポーラトランジスタの混成したような動作となるトランジスタである。 ユニジャンクショントランジスタ (UJT) 詳細は「ユニジャンクショントランジスタ」を参照 2つのベース端子を持つN型半導体とエミッタ端子を持つP型半導体とを接合したもので、サイリスタのトリガ素子として開発された。安定な高出力パルスが得られる。3つの電極を持つためトランジスタという名前があるが、本質的にはトランジスタとは無縁な、1つの接合しか持たない構造（単接合）の、ユニークな半導体素子である。後述のPUTの台頭により姿を消した。 プログラマブルUJT (PUT) 詳細は「ユニジャンクショントランジスタ」を参照 動作特性を可変としたUJT。UJT同様、サイリスタのトリガ素子として開発された。本質はトランジスタではなく、これ自体4つの接合をもつNゲートサイリスタである。既に日本メーカー製のものは全て製造中止となっている。 フォトトランジスタ 光信号によって電流を制御するトランジスタである。パッケージには、光を透過する樹脂またはガラスが用いられ、一般的には（光線入力がベース電流を代用するため）ベース端子の無い二端子素子の形状となっている。主に光センサとして用いられる。同一パッケージ中に発光素子と組み合わせて封止したフォトカプラは、電源系統の違う回路間で絶縁を保ったまま信号伝達するのに用いられる。 静電誘導型トランジスタ (SIT) 静電誘導効果を利用したもので、チャネル抵抗を極限まで減少させるためチャネルを短くし、チャネル電流が飽和しないようにしたものである。高速動作・低損失で、信号波形の忠実な増幅が可能である。 ダーリントントランジスタ 詳細は「ダーリントントランジスタ」を参照 バイポーラトランジスタの一種。電流増幅率を大きくするためにトランジスタの出力を別のトランジスタの入力とする接続法をダーリントン接続というが、1つのパッケージ内でこの接続を行い、外観としては一般のトランジスタと同様なものをダーリントントランジスタと呼ぶことがある。 パワーバイポーラトランジスタ 電動機の制御など、特に大きな電力（kW（キロワット）オーダ）を取り扱うために開発されたバイポーラトランジスタのこと。単にパワートランジスタとも呼ばれ、PTrと略される。電気鉄道のインバータ装置やチョッパ装置のスイッチング素子として利用された実績もあるが、鉄道用インバータ装置として使うには耐電圧性能が足りないため降圧処置が必要であり、コスト面で不利であったため普及しなかった。バイポーラトランジスタは電流制御型（ベース端子に流す小さな電流でコレクタ - エミッタ間の大きな電流を制御する）なので、取り扱う電流が大きくなれば駆動回路も大規模になる。特にスイッチング用途においては、2000年代に入り、さらに特性がよく電圧駆動型のパワーMOSFETや絶縁ゲートバイポーラトランジスタ (IGBT) に置き換えられつつある。