電力場效應(yīng)晶體管采用多單元集成結(jié)構(gòu),一個器件由成千上萬個小的MOSFET組成。N溝道增強型雙擴散電力場效應(yīng)晶體管一個單元的部面圖,如圖1(a)所示。電氣符號,如圖1(b)所示。
電力場效應(yīng)晶體管有3個端子:漏極D、源極S和柵極G。當(dāng)漏極接電源正,源極接電源負時,柵極和源極之間電壓為0,溝道不導(dǎo)電,管子處于截止。如果在柵極和源極之間加一正向電壓UGS,并且使UGS大于或等于管子的開啟電壓UT,則管子開通,在漏、源極間流過電流ID。UGS超過UT越大,導(dǎo)電能力越強,漏極電流越大
1、靜態(tài)特性;其轉(zhuǎn)移特性和輸出特性如圖2所示。
漏極電流ID和柵源間電壓UGS的關(guān)系稱為MOSFET的轉(zhuǎn)移特性,ID較大時,ID與UGS的關(guān)系近似線性,曲線的斜率定義為跨導(dǎo)Gfs
MOSFET的漏極伏安特性(輸出特性):截止區(qū)(對應(yīng)于GTR的截止區(qū));飽和區(qū)(對應(yīng)于GTR的放大區(qū));非飽和區(qū)(對應(yīng)于GTR的飽和區(qū))。電力MOSFET工作在開關(guān)狀態(tài),即在截止區(qū)和非飽和區(qū)之間來回轉(zhuǎn)換。電力MOSFET漏源極之間有寄生二極管,漏源極間加反向電壓時器件導(dǎo)通。電力MOSFET的通態(tài)電阻具有正溫度系數(shù),對器件并聯(lián)時的均流有利。
2、動態(tài)特性;其測試電路和開關(guān)過程波形如圖3所示。
開通過程;開通延遲時間td(ON) —up前沿時刻到uGS=UT并開始出現(xiàn)iD的時刻間的時間段;
上升時間tr— uGS從uT上升到MOSFET進入非飽和區(qū)的柵壓UGSP的時間段;
iD穩(wěn)態(tài)值由漏極電源電壓UE和漏極負載電阻決定。UGSP的大小和iD的穩(wěn)態(tài)值有關(guān),UGS達到UGSP后,在up作用下繼續(xù)升高直至達到穩(wěn)態(tài),但iD已不變。