超结 MOS 电容特性曲线的奥秘

出处:网络 发布于:2025-09-04 16:44:58

  在功率半导体领域,超结 MOS 作为一种重要的器件,其电容特性曲线对于理解和应用该器件至关重要。接下来,我们将详细解读超结 MOS 电容特性曲线,对比它与传统 VDMOS 电容特性曲线的差异,探究超结 MOS 电容变化的原理,以及分析为什么超结 MOS 电容比传统 VDMOS 电容小。
  超结 MOS 与传统 VDMOS 电容特性曲线差异
  功率 MOSFET 的输出电容(Coss)及反向传输电容(Crss)会随着外加电压 VDS 的变化而呈现出明显的非线性特性。超结 MOS 因其独特的结构,其电容特性曲线与传统 VDMOS 存在显著差异,具体如下图所示:

 

  从图中可以看出,当 VDS 电压刚开始升高时,超结 MOS 的输出电容(Coss)及反向传输电容(Crss)会急剧下降。随着电压继续升高,Coss 逐渐趋于平稳,而 Crss 则先逐渐升高,之后也趋于平稳。这种特性曲线的差异反映了超结 MOS 独特的物理结构和电学特性。
  超结 MOS 电容变化原理
  为了更深入地理解超结 MOS 电容的变化,我们将其电容特性曲线分成两段进行分析,如下图所示:

  

  在 V0~V1 段
  当 VDS 电压上升时,超结 MOS 横向电场会先产生耗尽层(空间电荷区)。N 型漂移层(N 柱)两侧的耗尽层边界会逐渐向中心移动,具体过程如下图所示:
 
  


  在耗尽层向下移动的过程中,我们可以从电容的物理原理来理解其变化
  增大导致电容 Cgd 降低。同时,漏源电容 Cds 两极面积减小且距离增大,同样根据上述公式,电容 Cds 也会减小。当 P/N 柱完全耗尽时,这两个电容降到。由于 P/N 柱在低 VDS 电压下就能完全耗尽,因此输出电容 Coss 和反向传输电容 Crss 在 VDS 刚开始升高(V0~V1 段)时,会有一段急剧下降的过程。
  在 V1~V2 段
  当 P/N 柱已经完全耗尽后,VDS 电压继续上升,耗尽层开始向 P - 体内移动,如下图所示:

  在耗尽层向 P - 体内移动的过程中,栅漏电容 Cgd 两极正对面积增大,根据电容计算公式,电容 Cgd 升高,因此反向传输电容 Crss 会有一段升高的过程。后续随着 VDS 升高,耗尽区变化不大,Crss、Coss 趋于不变。
  为什么超结 MOS 电容比传统 VDMOS 电容小
  相同规格的芯片,超结 MOS 相比于传统 VDMOS 芯片面积可以做得更小。芯片面积的减小直接导致了各极间寄生电容的减小。从电容的物理本质来看,电容与极板面积成正比,芯片面积减小意味着极板面积减小,从而使得超结 MOS 的电容比传统 VDMOS 电容小。这种电容减小的特性使得超结 MOS 在一些对电容要求较高的应用场景中具有明显的优势,例如高频开关电路等。
关键词:MOS 电容  

版权与免责声明

凡本网注明“出处:老太阳集团tcy8722网站电子市场网”的所有作品,版权均属于老太阳集团tcy8722网站电子市场网,转载请必须注明老太阳集团tcy8722网站电子市场网,,违反者本网将追究相关法律责任。

本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

OEM清单文件: OEM清单文件
*公司名:
*联系人:
*手机号码:
QQ:
有效期:

扫码下载APP,
一键连接广大的电子世界。

在线人工客服

买家服务:
卖家服务:
技术客服:

0571-85317607

网站技术支持

13606545031

客服在线时间周一至周五
9:00-17:30

关注官方微信号,
第一时间获取资讯。

建议反馈

联系人:

联系方式:

按住滑块,拖拽到最右边
>>
感谢您向阿库提出的宝贵意见,您的参与是老太阳集团tcy8722网站提升服务的动力!意见一经采纳,将有感恩红包奉上哦!