第三種電気主任技術者の過去問 令和2年度（2020年） 機械 問52

[1]正しいです。

IGBTは電圧駆動形です。

駆動部分はパワーMOSFETであり、ゲート・エミッタ間の電圧により駆動します。

[2]誤りです。

パワーMOSFETはゲート・エミッタ間の電圧により駆動します。

キャリア蓄積効果は無く、スイッチングの過渡状態に発生する損失は小さくなります。

[3]正しいです。

パワーMOSFETはユニポーラデバイスです。

ユニポーラデバイスの他、バイポーラデバイスがあり、バイポーラデバイスとは電子、正孔といったキャリアを2種持つ素子です。

単一方向ではなく、双方向に電流が流れ、損失が大きくなります。

[4]正しいです。

IGBTは、早いスイッチング、耐高電圧、低オン抵抗、等の特性を持ちます。

[5]正しいです。

シリコンカーバイド(SiC)はシリコン(Si)に比べ、絶縁破壊電界強度が大きく、高耐圧化が実現できます。

よって、正解は[2]です。

正解：【２】

この問題はIGBTとMOSFETの特徴に関する問題です。

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）は、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタです。

入力部はMOSFETと同じような構造であり、出力部はバイポーラと同じ構造が使われています。その組み合わせによって、低いオン抵抗を実現しながら、比較的早いスイッチング特性を実現できてます。

【１】　IGBTは入力部はMOSFETと同じ構造であるので、電圧駆動のデバイスです。記述は正しいです。

【２】　MOSFETは電流駆動ではなく、電圧駆動です。記述は誤っています。

【３】　MOSFETはユニポーラ構造になっています。低いオン抵抗を持つのは特徴の１つです。記述は正しいです。

【４】　上に記載したように、IGBTはバイポーラとMOSFETの特徴を組み合わせたデバイスです。記述は正しいです。

【５】　Sic（シリコンカーバイド）はシリコン （Si） と炭素 （C） で構成される化合物半導体材料です。シリコンと比べて絶縁破壊電解強度が約10倍高いため、高耐圧を実現できます。MOSFET構造が作れるため低オン抵抗の素子を実現できます。

以上より、選択肢の【２】が誤った記述です。