导通电阻(RDSON)指的是在规定的测试条件下,使MOSFET处于完全导通状态时(工作在线性区),漏极(D)与源极(S)之间的直流电阻,反映了MOSFET在导通状态下对电流通过的阻碍程度。 二、测试方法 1)施加栅源电压 VGS=10V(一般情况下),使器件处于完全导通状态。 2)逐渐施加漏源电压VDS,当流经MOSFET的漏极电流IDS达到特定值时(IDS 一般取器件最大连续漏极电流的一半),根据欧姆定律计算导通电阻RDSON=VDS/IDS,如下图。 三、影响因素 MOSFET器件导通时,内部电阻分布如下图: Rcs:源极接触电阻 Rn+:源区电阻 Rch:沟道电阻 Ra:积累区电阻 Rjfet:JFET区电阻 Repi:漂移区电阻 Rsub:衬底电阻 Rcd:漏极接触电阻 RDSON=Rcs+Rn++Rch+Ra+Rjfet+Repi+Rsub+Rcd MOSFET导通电阻由上述所有电阻串联形成,每个区域电阻改变都会影响器件RDSON;主要受掺杂浓度及温度影响,导通电阻(RDSON)随掺杂浓度升高而减小、随温度的升高而增加。 不同耐压平面MOSFET的导通电阻(RDSON)各部分大概占比,如下图: 对于低压平面MOS产品,沟道、积累区及JFET区导通电阻占得比重较大,因此对于低压MOS产品一般采用沟槽(Thrench)栅单胞结构,增加单胞密度降低沟道电阻的同时消除JFET区电阻;对于高压MOS产品,所有电阻基本降落在漂移区,出于成本考虑,高压MOS产品一般为平面栅结构。 4、意义 1)功率损耗 功率损耗P =IDS2* RDSON,导通电阻(RDSON)越小功率损耗越小,系统的能效越高。 2)开关速度 在开关过程中,导通电阻小可以使漏源电压的下降速度更快,减小开关过程中的能量损耗,从而实现更快的开关转换。较低的导通电阻有利于提高MOSFET的开关速度。 3)温升 较小的导通电阻可以使功率损耗降低,器件产生的热量减少,温升降低。 |