MOSFET全称“Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor”，中文名“金属-氧化物半导体场效应晶体管”。想必身为硬件工程师的大佬们都耳熟能详了，毕竟从大学二年级就开始学习，然后平日工作中也会经常用到。自1976年开发功率MOSFET以来，随着半导体工艺技术的发展，它的性能不断的提高：如高功率MOSFET的工作电压达到几百伏，低导通电阻MOSFET其阻值仅几毫欧姆，还有最近几年很火的第三代SIC宽禁带半导体等，MOSFET技术和工艺逐步优化。MOSFET作为最常用的功率开关器件，在大多数场合下，它的成本和导通损耗与双极型晶体管相当，但是其开关速度却快5-10倍，它在设计中也比较容易使用。可以这么说吧，没有MOSFET的发明与发展，就没有现代电子信息技术的今天。

在电源技术中，MOSFET更是必不可少，下面我就从一个电源工程师的角度出发，总结一下MOSFET的一些常用参数，偏应用一些，不是非常深入，希望可以和各位工程师大佬们分享知识，互通有无。

图1. MOSFET示意图

如上图1所示为MOSFET的示意图，目前它的分类可以简单描述如下：

（1）按照导电沟道分可以分为N沟道和P沟道
（2）按照G极电压幅值分可以分为耗尽型和增强型
（3）按照沟道方向分可以分为平面型和垂直型
（4）按照功率分可分为功率型和信号型

在电源设计中，MOSFET通常工作在开关状态，所以它也经常被称作“开关管”，而且功率通常较大，实际应用中，使用最多最广泛的还是要数N沟道增强型功率MOSFET。也就是说在栅源电压VGS达到一个阈值时候，它才会被打开。下面是它内部的一个构造，实际应用中不会用到很多，所以把图片放在下面，就不详细介绍了。

图2.垂直型（左）和平面型（右）MOSFET的内部结构

MOSFET的类型多种多样，但其主要参数是类似的，我把它们总结如下：

（1） BVDSS(V)：漏源电压饱和电流Isat

BVDSS被外延片的电阻率和厚度所决定。如图1中所示，BVDSS被测量在源极与栅极短接且漏极与源极为一个反向偏置的典型电路中。与双极型晶体管不同，这里不存在有二次击穿效应。

图3.BVdss测试条件示意图

一些应用中常用到高压MOSFET，MOSFET的BVDSS在一个时期的一定时间后可能下降，因此为了防止这种现象，设计系统可能被设计了足够的BVDSS的增益；另一种预防的办法是经常被使用的比BVDSS的电压低一个等级的钳位二极管。当然结温度的升高也会引起BVDSS电压的增高。

（2） Irms ID(A)@25℃:漏极电流

最大电流就是器件工作在环境温度为25摄氏度的值。这个参量受以下参数的影响（如图4）：

① RDS(on)：导通电阻
② Pd：最大的封装损耗功率
③ 管芯尺寸
④ 最大的结温度

图4.漏极电流与环境温度图

（3） IDM(A):漏极脉冲电流

IDM(A)被定义为器件在工作中受到不连续的250微秒脉冲冲击时的最大电流。通常基于ID(A)的漏极脉冲电流有四次。IDM(A)随着环境温度的变化而变化，它的特性被静态的VDS-ID转移曲线的数据段所显示。IDM(A)受下列器件参数的影响：

①Rds(on)

②Pd(max)

③焊线的线直径

④管芯尺寸，最大的结温度

（4） VGS(V)：栅源电压

栅极氧化层的隔离电压VGS通常在数据表中被定义在逻辑型为20伏以及标准型为30伏。在实际应用中所提供的外加电压超过Vgs(V)将引起器件的失效，因此具有保护功能的器件必须加在栅极和源极之间

（5） Eas(mJ)：单脉冲雪崩击穿能量

双极型晶体管不同MOSFET有很快的开关速度以及在使用MOSFET时通过减少开关时间来提高系统效率，因此应该考虑栅极驱动条件以获取更快的速度。在开关关断瞬间MOSFET的关断电压(VDS)的斜率迅速增加。当MOSEFT工作在有感应负载但没有钳位电路的条件下，VDS的电压斜率增加到器件损坏的水平则感应器中充满的能量将放电给MOSFET的寄生二极管。这种引起MOSFET的失效的能量就称为Eas(mJ)，单脉冲雪崩击穿能量。雪崩电流值的变化随脉冲的宽度而变化，受器件的热电阻和最大的结温度所限制。

例如附加的齐纳二极管。对于标准型，器件的栅极加至10V左右使MOSFET完全开启。(RDS(on)最优化状态)

图5. MOSFET的雪崩击穿波形

（6） PD(W)：功率损耗

这个是在器件确定TC=25℃时的最大功率损耗，这取决于封装的类型和管芯的尺寸 (热电阻主要取决于Rthj-c) 。

（7）热电阻

功率MOSFET必须在热电阻所限制的范围内工作，而且它的结的温度不能超过150℃或175℃。(根据数据表格提供)这个参数表征的是从芯片的结所散发出的热的能力，它非常重要的原因是因为它决定了功率MOSFET最大功率值或ID(A)。热电阻主要取决于封装类型，管芯大小，引线框架材料和导通电阻RDS(on)。这个值越低，则其散热性越好。