功率MOSFET及其发展浅说

图5MOSFET剖面与等效电路图

　　图5是功率MOSFET的结构和其相应的等效电路。除了器件的几乎每一部分存在电容以外，还必须考虑MOSFET还并联着一个二极管。同时从某个角度看、它还存在一个寄生晶体管。（就像IGBT也寄生着一个晶闸管一样）。这几个方面，是研究MOSFET动态特性很重要的因素。

　　首先MOSFET结构中所附带的本征二极管具有一定的雪崩能力。通常用单次雪崩能力和重复雪崩能力来表达。当反向di/dt很大时，二极管会承受一个速度非常快的脉冲尖刺，它有可能进入雪崩区，一旦超越其雪崩能力就有可能将器件打坏。作为任一种PN结二极管来说，仔细研究时其动态特性是相当复杂的。它们和我们一般理解PN结正向时导通反向时阻断的简单概念很不相同。当电流迅速下降时，二极管有一阶段失去反向阻断能力，即所谓反向恢复时间。PN结要求迅速导通时，也会有一段时间并不显示很低的电阻。在功率MOSFET中一旦二极管有正向注入，所注入的少数载流子也会增加作为多子器件的MOSFET的复杂性。

　　功率MOSFET的设计早已采取措施使其中的寄生晶体管尽量不起作用。在不同代功率MOSFET中其措施各有不同，但总的原则是使漏极下的横向电阻Rb尽量小。因为只有在漏极N区下的横向电阻流过足够电流为这个N区建立正偏的条件时，寄生的双极性晶闸管才开始发难。然而在严峻的动态条件下，因dv/dt通过相应电容引起的横向电流有可能足够大。此时这个寄生的双极性晶体管就会起动，有可能给MOSFET带来灾难。所以考虑瞬态性能时对功率MOSFET器件内部的各个电容（它是dv/dt的通道）都必须予以注意。

　　瞬态情况是和线路情况密切相关的。这方面对应用有研究的专家会给你最好的指导。如果对器件有了深入理解，将大大有利于理解和分析相应的问题。

　　值得注意的是，为了追求更低Rds(on)的MOSFET，同时又要求有更快速的性能，一种完全崭新结构的MOSFET还会出现。请容许我今后不断补充和更新这方面的有关知识，我想今后应注明"浅说"是属于哪年的版本，因为新的革新实在是发展得太快了。

定稿时间：1999.12.7