深入浅出常用元器件系列——MOSFET

　　MOSFET，中文名金属-氧化层-半导体-场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管(field-effect transistor)。 MOSFET依照导电载流子极性不同，可分为N沟道型与P沟道型的MOSFET;根据导电沟道形成机理的不同，N沟道和P沟道MOS管又各有增强型与耗尽型两种，因此MOSFET共有四种类型。

　　从字面上看，MOSFET名字里面首字母是“金属(Metal)”，容易给人错误的印象，事实上目前的大部分此类元件里面是不存在金属的，早期的MOSFET的栅极使用金属做为材料，但随着半导体技术的进步，随后MOSFET栅级使用多晶硅取代了金属。

　　由于MOSFET的应用范围非常广泛，本文主要讨论功率MOSFET、小功率MOSFET等单体MOSFET的工作原理与使用等。由于实际电路设计中以N沟道增强型MOSFET使用最广泛，下文以N沟道增强型为例进行介绍。

　　主要参数

　　由于篇幅限制，通常模拟电子技术或电力电子技术类的教材中对MOSFET的介绍比较简单，使很多朋友对MOSFET的一些技术参数不太了解，下面以英飞凌公司IPP60R099为例介绍MOSFET主要技术参数。

　　N沟道MOSFET的简图如下图左图所示，其包含寄生参数的等效结构模型如右图所示。这个结构模型主要由压控电流源、体二极管、三个寄生电容(Cgs, Cgd, Cds)、以及寄生电阻、寄生电感构成。

　　打开器件datasheet首先看到的是下表的关键性能指标参数表，显然这几个参数是设计人员最关心的几个关键参数。

　　这些参数包括：

　　VDS，即漏源电压，这是MOSFET的一个极限参数，表示MOSFET漏极与源极之间能够承受的最大电压值。需要注意的是，这个参数是跟结温相关的，通常结温越高，该值最大。具体数值可查阅datasheet中的图表。

　　RDS(on)max，漏源导通电阻，它表示MOSFET在某一条件下导通时，漏源极之间的导通电阻。这个参数与MOSFET结温，驱动电压Vgs相关。在一定范围内，结温越高，Rds越大;驱动电压越高，Rds越小。IPP60R099的导通电阻特性如下图所示。