MOSFET的工作原理和主要參數

本文主要給大家介紹MOSFET的工作原理和主要參數。

一、MOSFET 簡介

MOSFET英文全稱是 Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，中文全稱是金屬氧化物半導體場效應晶體管。有N通道MOSFET（耗盡型和增強型）和P通道MOSFET（耗盡型和增強型）。

MOS由金屬層（M）、氧化物層（O）和半導體層（S）三部分組成。其中，金屬層作為柵極（G），氧化物層作為絕緣層，半導體層則構成了源極（S）和漏極（D）。MOS的工作原理基于半導體材料中載流子的輸運和場效應，通過控制柵極電壓來改變半導體表面的電場分布，從而調制源極和漏極之間的電流。

當柵極與源極之間施加電壓時，會在柵極下方的半導體表面形成一個電場。這個電場會改變半導體表面的電荷分布，從而影響源極和漏極之間的電流。通過調節MOS的柵極電壓，可以控制電流在源極和漏極之間的通斷狀態，從而實現開關和放大等功能。

MOS器件通常具有低導通電阻、低功耗、開關速度非常快、工作溫度范圍寬、高可靠性等特點，在在信號傳輸和處理上具有強大的作用。

二、MOSFET 的主要參數

1、ID：最大漏源電流

它是指場效應管正常工作時，漏源間所允許通過的最大電流，場效應管的工作電流不應超過ID。

2、IDM：最大脈沖漏源電流

此參數會隨結溫度的上升而有所減額。

3、VGS：最大柵源電壓

VGS額定電壓是柵源兩極間可以施加的最大電壓，主要目的是防止電壓過高導致的柵氧化層損傷。

4、V(BR)DSS：漏源擊穿電壓

它是指柵源電壓VGS為0時，場效應管正常工作所能承受的最大漏源電壓。這是一項極限參數，加在場效應管上的工作電壓必須小于V(BR)DSS。它具有正溫度特性。

5、RDS(on)

在特定的VGS（一般為10V）、結溫及漏極電流的條件下，MOSFET導通時漏源間的最大阻抗。它是一個非常重要的參數，決定了MOSFET導通時的消耗功率。此參數一般會隨結溫度的上升而有所增大。故應以此參數在最高工作結溫條件下的值作為損耗及壓降計算。

6、VGS(th)：開啟電壓（閥值電壓）

當外加柵極控制電壓VGS超過VGS(th)時，漏區和源區的表面反型層形成了連接的溝道。此參數一般會隨結溫度的上升而有所降低。

7、PD：最大耗散功率

它是指場效應管性能不變壞時所允許的最大漏源耗散功率。使用時，場效應管實際功耗應小于PDSM并留有一定余量。此參數一般會隨結溫度的上升而有所減額。

8、Tj：最大工作結溫

通常為150℃或175℃，器件設計的工作條件下須確應避免超過這個溫度，并留有一定裕量。