電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管大多采用垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu),提高了器件的耐電壓和耐電流的能力.按垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的不同,又可分為2種:V形槽VVMOSFET和雙擴(kuò)散VDMOSFET.電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管采用多單元集成結(jié)構(gòu),一個(gè)器件由成千上萬(wàn)個(gè)小的MOSFET組成.N溝道增強(qiáng)型雙擴(kuò)散電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管一個(gè)單元的部面圖,如圖1(a)所示.電氣符號(hào),如圖1(b)所示.
電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管有3個(gè)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(fù)時(shí),柵極和源極之間電壓為0,溝道不導(dǎo)電,管子處于截止.如果并且使UGS大于或等于管子的開(kāi)啟電壓UT,在柵極和源極之間加一正向電壓UGS,則管子開(kāi)通,在漏,源極間流過(guò)電流ID.UGS超過(guò)UT越大,導(dǎo)電能力越強(qiáng),漏極電流越大.
Power MOSFET 靜態(tài)特性主要指輸出特性和轉(zhuǎn)移特性, 與靜態(tài)特性對(duì)應(yīng)的主 要參數(shù)有漏極擊穿電壓,漏極額定電壓,漏極額定電流和柵極開(kāi)啟電壓等.
1, 靜態(tài)特性
(1) 輸出特性 輸出特性即是漏極的伏安特性.特性曲線(xiàn),如圖 2(b)所示.由圖所見(jiàn),輸出 特性分為截止,飽和與非飽和 3 個(gè)區(qū)域.這里飽和,非飽和的概念與 GTR 不同. 飽和是指漏極電流 ID 不隨漏源電壓 UDS 的增加而增加,也就是基本保持不變;非 飽和是指地 UCS 一定時(shí),ID 隨 UDS 增加呈線(xiàn)性關(guān)系變化.
(2) 轉(zhuǎn)移特性 轉(zhuǎn)移特性表示漏極電流 ID 與柵源之間電壓 UGS 的轉(zhuǎn)移特性關(guān)系曲線(xiàn), 如圖 2(a) 所示. 轉(zhuǎn)移特性可表示出器件的放大能力, 并且是與 GTR 中的電流增益 β 相似. 由于 Power MOSFET 是壓控器件,因此用跨導(dǎo)這一參數(shù)來(lái)表示.跨導(dǎo)定義為 (1) 圖中 UT 為開(kāi)啟電壓,只有當(dāng) UGS=UT 時(shí)才會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)電溝道,產(chǎn)生漏極電流 ID
2, 動(dòng)態(tài)特性
動(dòng)態(tài)特性主要描述輸入量與輸出量之間的時(shí)間關(guān)系,它影響器件的開(kāi)關(guān)過(guò)程.由于該器件為單極型,靠多數(shù)載流子導(dǎo) 電,因此開(kāi)關(guān)速度快,時(shí)間短,一般在納秒數(shù)量級(jí).
Power MOSFET 的動(dòng)態(tài)特性.如圖所示.