功率场效应管的原理、特点及参数
功率场效应管的原理、特点及参数
功率场效应管又叫功率场控晶体管。

一．功率场效应管原理：半导体结构分析略。

本讲义附加了相关资料，供感
兴趣的同事可以查阅。

实际上，功率场效应管也分结型、绝缘栅型。

但通常指
后者中的MOS 管，即MOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）。

它又分为N 沟道、P 沟道两种。

器件符号如下：
N 沟道P 沟道图1-3：MOSFET 的图形符号MOS 器件的电极分别为栅极G、漏极D、源极S。

和普通MOS 管一样，它也有：耗尽型：栅极电压为零时，即存在导电沟道。

无论VGS 正负都起控制作用。

增强型：需要正偏置栅极电
压，才生成导电沟道。

达到饱和前，VGS 正偏越大，IDS 越大。

一般使用的功
率MOSFET 多数是N 沟道增强型。

而且不同于一般小功率MOS 管的横向导电
结构，使用了垂直导电结构，从而提高了耐压、电流能力，因此又叫VMOSFET。

二．功率场效应管的特点：这种器件的特点是输入绝缘电阻大（1 万兆欧以上），栅极电流基本为零。

驱动功率小，速度高，安全工作区宽。

但高压时，
导通电阻与电压的平方成正比，因而提高耐压和降低高压阻抗困难。

适合低压
100V 以下，是比较理想的器件。

目前的研制水平在1000V/65A 左右（参考）。

其速度可以达到几百KHz，使用谐振技术可以达到兆级。

三．功率场效应管的参数与器件特性：无载流子注入，速度取决于器件的电
容充放电时间，与工作温度关系不大，故热稳定性好。

（1）转移特性：ID 随UGS 变化的曲线，成为转移特性。

从下图可以看到，随着UGS 的上升，跨导
将越来越高。