MOS 門控晶閘管 ( MOS Controlled Thyristor, MCT）是結(jié)合雙極功率晶體管和MOS功率晶體管于一體的功率器件，主要利用兩個(gè) MOS 柵極來控制晶閘管的導(dǎo)通電流以獲得較好的關(guān)斷特性。如圖 2-93 (a） 所示，一個(gè) MOS 用來開啟器件，另一個(gè) MOS 用來關(guān)斷晶閘管。MCT 不僅提供了雙極技術(shù)和MOS 技術(shù)的工作特性，同時(shí)也為現(xiàn)有功率器件提供了合適的替代方案。MCT 是一種新型復(fù)合器件，它結(jié)合了晶閘管高功率處理能力以及 MOS 柵控器件的易控制性和高速度。

MCT 采用集成電路工藝制成，圖2-93 （a）所示的是其中的一個(gè)單元 (cell)，圖2-93（b）是其等效電路，一個(gè)小的 MCT 大約有一萬個(gè)單元。由等效電路看出，兩個(gè)MOSFET 的柵極與 MCT 的柵極（G）相連。當(dāng)柵極電壓相對(duì)于陰極為正時(shí)，nMOSFET 導(dǎo)通，電流從陽極流進(jìn) npn 晶體管的基極使器件導(dǎo)通。當(dāng)器件導(dǎo)通時(shí)，陽極的電壓僅略高于陰極電壓，此時(shí)若柵極電壓相對(duì)于陽極為負(fù)則使pMOSFET 導(dǎo)通，電流經(jīng)由 pMOSFET 直接流至陽極而不經(jīng)過 pnp 晶體管的射基結(jié)，則晶閘管的正反饋因被破壞而關(guān)閉。如果功率器件里只有一個(gè)用于觸發(fā)導(dǎo)通晶閘管的 MOSOFET，而沒有關(guān)閉晶閘管的 MOSFET，則此器件稱作 MOS 柵控晶閘管 (MOS Gated Thyristor, MCT)。

MCT 的優(yōu)點(diǎn)：①電壓高，電流大；②通態(tài)壓降?。?IGBT 的1/3，約1.1V)；③極高的di/dt 和du/dt 耐量 (di/dt=2000A/μs, du/dt = 20000V/μs)；④開關(guān)頻率高，功耗低;⑤工作溫度高（200℃以上)；⑥門極驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單;⑦器件不因關(guān)斷失效而損壞。

雙極 BJT 功率器件具有通過大電流和耐高電壓的能力。大電流注入造成的強(qiáng)電導(dǎo)率調(diào)制效應(yīng)可使 BJT 具有較低的通態(tài)電壓，故導(dǎo)通功耗較低。雙極BJT功率器件是少數(shù)載流子傳輸器件，具有較長(zhǎng)的少數(shù)載流子存儲(chǔ)時(shí)間，致使器件的開關(guān)速度變慢；且由于它們是電流控制器件，匹配的驅(qū)動(dòng)電路相對(duì)較復(fù)雜。相比之下，MOS 功率器件是多數(shù)載流子傳輸?shù)钠骷?，所以開關(guān)速度非?？?。此外，MOS 功率器件的輸入阻抗是電容式的高阻抗，器件的開關(guān)由電壓控制，所以驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)及制造很簡(jiǎn)單；特別是在低頻下工作時(shí)，與雙極 BJT 功率器件比較，會(huì)有較快的開關(guān)速度。MOS 功率器件具有正電阻率的溫度系數(shù)，且由于不存在電導(dǎo)率調(diào)制的現(xiàn)象，使得 MOS 功率器件在高電壓下具有較大的導(dǎo)通電阻R??。 MCT 是BJT-MOS 復(fù)合器件，在操作上結(jié)合了雙極 BJT 功率器件和 MOS功率器件的優(yōu)點(diǎn)，適用于低頻、高電壓和大功率的應(yīng)用領(lǐng)域，電壓阻斷能力可達(dá)到10kV，但開關(guān)瞬變期間所產(chǎn)生的能耗限制了 MCT 結(jié)構(gòu)的最大工作頻率（低于100kHz) .

與GTO 器件的結(jié)構(gòu)相比，MCT 結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)是匹配其 MOS 柵極結(jié)構(gòu)的柵極控制電路較為簡(jiǎn)單，且由于分流路徑很短，使 MCT 的陽極電壓在柵極電壓達(dá)到負(fù)的柵極電源電壓之后能立即開始上升，故關(guān)斷過程中的充電時(shí)間間隔較短。與IGBT 相比，MCT 的通態(tài)電壓降落較小，功率損耗曲線較佳，但缺乏正向偏置的全工作區(qū)，故難以取代 IGBT。

審核編輯：劉清