MOSFET的寄生電容及其溫度特性

繼前篇的Si晶體管的分類與特征、基本特性之后，本篇就作為功率開關被廣為應用的Si-MOSFET的特性作補充說明。

MOSFET的寄生電容

MOSFET在結構上存在下圖所示的寄生電容。下圖為N-ch MOSFET的例子，與P-ch的思路相同。這里談的處理大功率的功率MOSFET，需要理解為限制使用頻率和開關速度的參數(shù)。

MOSFET的柵極、漏極及源極通過柵極氧化膜被絕緣。另外，漏極－源極間借助襯底（Body/PCB板）形成PN結，存在寄生（Body）二極管。

下圖的柵極-源極間電容Cgs及柵極－漏極間電容Cgd取決于柵極氧化膜的靜電電容。另外，漏極－源極間電容Cds是寄生二極管的結電容。

一般MOSFET的技術規(guī)格中與這些寄生電容相關的參數(shù)為表中的Ciss、Coss、Crss三項。在按靜態(tài)特性與動態(tài)特性分別記述的技術規(guī)格中，是被分到動態(tài)特性中的。這些是影響開關特性的重要參數(shù)。

Ciss是輸入電容，是柵極-源極間電容Cgs與柵極－漏極間電容Cgd相加的電容，是從輸入端看的MOSFET整體的電容。要使MOSFET工作，需要驅動（充電）該電容，因此是探討輸入元件的驅動能力或損耗時的參數(shù)。Qg是驅動（充電）Ciss所需的電荷量。

Coss是輸出電容，是漏極－源極間電容Cds與柵極-漏極間電容Cgs相加的電容，是輸出端的整體電容。當Coss較大時，即使關斷柵極，輸出端也會有Coss引起的電流，直到輸出完全關斷是需要時間的。

Crss是柵極－漏極間電容Cgd本身，被稱為“反饋電容”或“反向傳輸電容”。當Crss較大時，即使柵極導通，漏極電流上升慢，關斷時下降變慢。也就是說，這是對開關速度影響較大的參數(shù)。Qgd是驅動（充電）Crss所需的電荷量。

另外，這些電容對漏極－源極間電壓VDS具有依賴性。如圖所示，當VDS增加時，電容值具有變小傾向。

MOSFET寄生電容的溫度特性

Ciss、Coss、Crss對于溫度影響幾乎沒有變化。因此，可以說開關特性幾乎不受溫度變化的影響。下面是實測例。

本篇介紹了MOSFET的動態(tài)特性之一寄生電容。下一篇計劃介紹有關開關的內容。

　　審核編輯：湯梓紅