MOS管規(guī)格書中有三個(gè)寄生電容參數(shù),分別是:輸入電容Ciss、輸出電容Coss、反向傳輸電容Crss。該三個(gè)電容參數(shù)具體到管子的本體中,分別代表什么?是如何形成的?
功率半導(dǎo)體的核心是PN結(jié),從二極管、三極管到場效應(yīng)管,都是根據(jù)PN結(jié)特性所做的各種應(yīng)用。場效應(yīng)管分為結(jié)型、絕緣柵型,其中絕緣柵型也稱MOS管(Metal Oxide Semiconductor)。
根據(jù)不通電情況下反型層是否存在,MOS管可分為增強(qiáng)型、耗盡型——
寄生電容形成的原因
1． 勢壘電容:功率半導(dǎo)體中,當(dāng)N型和P型半導(dǎo)體結(jié)合后,由于濃度差導(dǎo)致N型半導(dǎo)體的電子會(huì)有部分?jǐn)U散到P型半導(dǎo)體的空穴中,因此在結(jié)合面處的兩側(cè)會(huì)形成空間電荷區(qū)(該空間電荷區(qū)形成的電場會(huì)阻值擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)進(jìn)行,最終使擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)達(dá)到平衡);
2．?dāng)U散電容:當(dāng)外加正向電壓時(shí),靠近耗盡層交界面的非平衡少子濃度高,遠(yuǎn)離非平衡少子濃度低,且濃度自高到底逐漸衰減直到0。當(dāng)外加正向電壓增大時(shí),非平衡少子的濃度增大且濃度梯度也增大,外加電壓減小時(shí),變化相反。該現(xiàn)象中電荷積累和釋放的過程與電容器充放電過程相同,稱為擴(kuò)散電容。
MOS管寄生電容結(jié)構(gòu)如下,其中,多晶硅寬度、溝道與溝槽寬度、G極氧化層厚度、PN結(jié)摻雜輪廓等都是影響寄生電容的因素。
對于MOS管規(guī)格書中三個(gè)電容參數(shù)的定義,
輸入電容Ciss = Cgs + Cgd;
輸出電容Coss = Cds + Cgd;
反向傳輸電容Crss = Cgd
這三個(gè)電容幾乎不受溫度變化的影響,因此,驅(qū)動(dòng)電壓、開關(guān)頻率會(huì)比較明顯地影響MOS管的開關(guān)特性,而溫度的影響卻比較小。
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