今回のコラムは、パワーデバイス・イネーブリング協会(PDEA)が主催する「半導体技術者検定エレクトロニクス2級(パワーエレクトロニクス)」の予想問題を紹介する(本コラムの詳細はこちら、PDEAについてはこちら、半導体技術者検定の教科書についてはこちら、検定の問題集についてはこちら)。

 本稿では、半導体技術者検定エレクトロニクス2級(パワーエレクトロニクス)の予想問題の中から、IGBTのターンオフ特性について問う問題を紹介する。IGBTのターンオフ過程に、IGBT内部の伝導キャリアを掃き出さねばならず、これに起因する電流(テイル電流)により、エネルギー損失が発生する。これはIGBTのスイッチング特性の基本となるものだ。検定に合格するには、ぜひ正解しておきたい。

 今回の問題の難易度は、★★★である(本コラムでは紹介する問題の難易度を★の数(難易度に応じて1~5個)で表しており、★の数が多いほど難しい)。標準レベルの問題である。

【問題13】難易度:★★★

 誘導負荷を持つ対称型NチャネルIGBT(ノンパンチスルー型)のターンオフ過程において、コレクタ電流がオン時の値から1/10に至るところまでの期間(ターンオフ時間$T_{I₋OFF}$)とN-ドリフト領域の高レベルライフタイム$τ_{HL}$との関係に関して、以下の図1の中で正しいものを選びなさい。

 ただし、このIGBTのP+コレクタの厚みは厚く、ドーピング濃度は十分に高いものとする。すなわち、トランスペアレントコレクタ(またはエミッタ)構造ではないものとする。

図1 TI_OFFτHLとの関係
(出所:パワーデバイス・イネーブリング協会)
[画像のクリックで拡大表示]

この先は会員の登録が必要です。今なら有料会員(月額プラン)が2020年1月末まで無料!

日経 xTECHには有料記事(有料会員向けまたは定期購読者向け)、無料記事(登録会員向け)、フリー記事(誰でも閲覧可能)があります。有料記事でも、登録会員向け配信期間は登録会員への登録が必要な場合があります。有料会員と登録会員に関するFAQはこちら