MOS管

穿通击穿一般不会出现破坏性击穿。因为穿通击穿场强没有达到雪崩击穿的场强，不会产生大量电子空穴对。

电源工程师们都知道开关MOS在整个电源系统里面的损耗占比是不小的，开关mos的的损耗我们谈及最多的就是开通损耗和关断损耗，由于这两个损耗不像导通损耗或驱动损耗一样那么直观，所以有部分人对于它计算还有些迷茫。

01、MOSFET的击穿有哪几种？

Source、Drain、Gate

场效应管的三极：源级S、漏级D、栅级G

（这里不讲栅极GOX击穿了啊，只针对漏极电压击穿）

先讲测试条件，都是源栅衬底都是接地，然后扫描漏极电压，直至Drain端电流达到1uA。所以从器件结构上看，它的漏电通道有三条：Drain到source、Drain到Bulk、Drain到Gate。

1） Drain-》Source穿通击穿：

带你读懂MOS管参数「热阻、输入输出电容及开关时间」

由 cathy 提交于周一, 14 九月 2020 - 17:12

我们打开一个MOS管的SPEC，会有很多电气参数，今天说一说热阻、电容和开关时间这三个。

热阻，英文Thermal resistance，指的是当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值，单位是℃/W或者是K/W。

半导体散热的三个途径，封装顶部到空气，封装底部到电路板，封装引脚到电路板。

结到空气环境的热阻用ThetaJA表示，ThetaJA = (Tj-Ta)/P

其中Tj为芯片结温，Ta为芯片环境温度，如下图所示。

臭名昭著的MOS管米勒效应

由 cathy 提交于周四, 10 九月 2020 - 17:26

如下是一个NMOS的开关电路，阶跃信号VG1设置DC电平2V，方波（振幅2V，频率50Hz），T2的开启电压2V，所以MOS管T2会以周期T=20ms进行开启和截止状态的切换。

首先仿真Vgs和Vds的波形，会看到Vgs=2V的时候有一个小平台，有人会好奇为什么Vgs在上升时会有一个小平台？

什么是MOS管

MOS管是金属（metal）—氧化物（oxide）—半导体（semiconductor）场效应晶体管，或者称是金属—绝缘体（insulator）—半导体。MOS管的source和drain是可以对调的，他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下，这个两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。

双极型晶体管把输入端电流的微小变化放大后，在输出端输出一个大的电流变化。双极型晶体管的增益就定义为输出输入电流之比（beta）。另一种晶体管，叫做场效应管（FET），把输入电压的变化转化为输出电流的变化。FET的增益等于它的transconductance，定义为输出电流的变化和输入电压变化之比。市面上常有的一般为N沟道和P沟道，而P沟道常见的为低压MOS管。

场效应管通过投影一个电场在一个绝缘层上来影响流过晶体管的电流。事实上没有电流流过这个绝缘体，所以FET管的GATE电流非常小。最普通的FET用一薄层二氧化硅来作为GATE极下的绝缘体。这种晶体管称为金属氧化物半导体（MOS）晶体管，或，金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）。因为MOS管更小更省电，所以他们已经在很多应用场合取代了双极型晶体管。

Q：什么原因会导致MOS管损坏？

A：导致MOS管损坏的主要原因可总结为五种：雪崩破坏、器件发热损坏、内置二极管破坏、由寄生震荡导致的破坏以及因栅极电涌、静电造成的破坏。

第一种：雪崩破坏

如果在漏极-源极间外加超出器件额定VDSS的电涌电压，而且达到击穿电压V(BR)DSS（根据击穿电流其值不同），在超出一定的能量后就发生破坏现象。

在介质负载的开关运行断开时产生的回扫电压，或者由漏磁电感产生的尖峰电压超出功率MOSFET的漏极额定耐压并进入击穿区而导致破坏的模式会引起雪崩破坏。

典型电路：

我们在做电路设计时，三极管和MOS管做开关用时有什么区别？

工作性质：

1、三极管用电流控制，MOS管属于电压控制。
2、成本问题：三极管便宜，MOS管贵。
3、功耗问题：三极管损耗大。
4、驱动能力：MOS管常用于电源开关，以及大电流开关电路。

实际上就是三极管比较便宜，用起来方便，常用在数字电路开关控制。

MOS管用于高频高速电路，大电流场合，以及对基极或漏极控制电流比较敏感的地方。

一般来说低成本场合，普通应用的先考虑用三极管，不行的话再考虑MOS管。

实际上说电流控制慢，电压控制快这种理解是不对的。要真正理解双极晶体管和MOS晶体管的工作方式才能明白。三极管是靠载流子的运动来工作的，以NPN管射极跟随器为例，当基极加不加电压时，基区和发射区组成的pn结为阻止多子（基区为空穴，发射区为电子）的扩散运动，在此pn结处会感应出由发射区指向基区的静电场（即内建电场），当基极外加正电压的指向为基区指向发射区，基极外加电压产生的电场大于内建电场时，基区的载流子（电子）才有可能从基区流向发射区，此电压的最小值即pn结的正向导通电压（工程上一般认为0.7v）。