BJT와 MOSFET의 차이점 정리
바이폴라 접합 트랜지스터(BJT)는 베이스 전류로 제어되고, MOSFET은 절연된 게이트의 전압으로 제어됩니다. 이 한 가지 차이가 나머지 대부분을 설명합니다. MOSFET은 정상 상태 입력 전류가 거의 없고 수십억 개를 집적하기 쉬워 디지털 칩을 지배하는 반면, BJT는 높은 트랜스컨덕턴스와 낮은 잡음 덕분에 아날로그와 RF 회로에서 여전히 유용합니다.
| 비교 항목 | BJT | MOSFET |
|---|---|---|
| 제어 방식 | 전류 제어: 베이스 전류가 컬렉터 전류를 결정합니다 | 전압 제어: 게이트 전압이 드레인 전류를 결정합니다 |
| 입력 전류 | 일정한 베이스 전류가 필요합니다(컬렉터 전류를 이득으로 나눈 값) | 정상 상태 게이트 전류는 거의 없지만, 스위칭할 때마다 게이트 커패시턴스를 충전하고 방전해야 합니다 |
| 캐리어 | 전자와 정공이 모두 참여합니다(바이폴라) | 채널에서 한 종류의 캐리어가 전류를 운반합니다(유니폴라) |
| 트랜스컨덕턴스 | 같은 전류에서 높습니다(gm = IC / VT, 1 mA에서 약 38 mS) | 같은 전류에서 더 낮습니다(gm = 2 ID / (VGS - Vth)) |
| 스위칭 속도 | 포화 영역으로 구동하면 소수 캐리어 저장 때문에 느려집니다 | 소수 캐리어 저장이 없어 빠릅니다 |
| 온 상태 | 고정된 포화 전압 VCE(sat)가 약 0.1~0.3 V입니다 | 저항 RDS(on)처럼 동작하며 손실은 I의 제곱에 R을 곱한 값입니다 |
| 온도 특성 | 온도가 오르면 전류가 증가해 열 폭주가 일어날 수 있고 병렬 연결이 어렵습니다 | 온도가 오르면 온 저항이 증가해 전류가 분산되므로 병렬 연결이 쉽습니다 |
| 잡음 | 저주파(1/f) 잡음이 낮습니다 | 1/f 잡음이 더 높습니다 |
| 집적도 | 크기가 크고 바이어스 전류가 필요하며, 아날로그·RF·고속 회로에 쓰입니다(SiGe HBT, BiCMOS) | 크기가 작고 CMOS에서는 정적 전력이 거의 0이며, 마이크로프로세서와 메모리의 기반입니다 |
| 대표 용도 | 아날로그 증폭기, RF 회로, 밴드갭 기준 전압원, 단순한 개별 소자 스위치 | 디지털 로직, 메모리, 전력 스위칭, 대부분의 현대 IC |
수치는 대략적인 자릿수 기준이며, 공정 세대와 제품에 따라 달라져요.