半導体4【電験3種 理論】バイポーラトランジスタとFETの比較の誤りを判定する！令和6年度上期 A問題11 完全解説

今回は令和6年度上期 理論科目 A問題11を解説します。バイポーラトランジスタ（BJT）と電界効果トランジスタ（FET）を比較した5つの記述のうち、誤っているものを選ぶ問題です。

BJTは電流制御素子で両方のキャリヤ（電子と正孔）が関与し、FETは電圧制御素子でキャリヤが片方だけ関与します。消費電力・静電破壊・入力インピーダンス・制御方式の違いを押さえれば解けます。

出題のポイント

令和6年度上期 理論科目 A問題11：問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 理論科目 【電子理論（半導体等）】 令和6年度上期 A問題11

　バイポーラトランジスタと電界効果トランジスタ（FET）に関する記述として、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）バイポーラトランジスタは、消費電力がFETより大きい。
（2）バイポーラトランジスタは、静電気に対してFETより破壊されにくい。
（3）バイポーラトランジスタの入力インピーダンスは、FETのそれよりも低い。
（4）バイポーラトランジスタは電圧制御素子、FETは電流制御素子といわれる。
（5）バイポーラトランジスタのコレクタ電流は自由電子及び正孔の両方が関与し、FETのドレーン電流は自由電子又は正孔のどちらかが関与する。

ポイント解説：BJTは電流制御素子、FETは電圧制御素子（(4)が逆で誤り）

バイポーラトランジスタ（BJT）は電子と正孔の両方が動作に関与する『バイポーラ（双極性）』素子で、ベース電流で制御する電流制御素子。消費電力が大きめで、入力インピーダンスは低い。静電気には比較的強い。

FET（電界効果トランジスタ）はキャリヤが片方だけの『ユニポーラ（単極性）』素子で、ゲート電圧で制御する電圧制御素子。入力インピーダンスが非常に高く消費電力が小さいが、静電気に弱い。以上より(1)(2)(3)(5)は正しく、(4)は『BJT＝電圧制御、FET＝電流制御』と逆になっているので誤り。

問題の解説

STEP1　正しい記述の確認

(1)BJTは消費電力が大きい、(2)BJTは静電気に強い（FETは弱い）、(3)BJTの入力インピーダンスは低い（FETは高い）、(5)BJTは両キャリヤ・FETは片方のキャリヤ。いずれも正しい。

STEP2　(4)の判定

制御方式は、BJTがベース電流で制御する電流制御素子、FETがゲート電圧で制御する電圧制御素子。(4)は両者を逆にしているので誤り。

STEP3　結論

誤っているのは(4)。

答え：(4)

まとめ

BJT	電流制御・両キャリヤ・入力Z低・消費電力大
FET	電圧制御・片キャリヤ・入力Z高・静電に弱い
(4)	BJT/FETの制御方式が逆
誤り	(4)

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