mos管結電容,結電容對電路的影響-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2025-04-10
MOS管的結電容是器件內部因半導體結構形成的寄生電容。
主要包括：
柵源電容（Cgs）：柵極與源極之間的電容，影響開啟/關斷速度。
柵漏電容（Cgd，又稱米勒電容）：柵極與漏極之間的電容，開關過程中因米勒效應會顯著延長過渡時間。
漏源電容（Cds）：漏極與源極之間的電容，與體二極管特性相關。
這些電容的容值并非固定，而是隨Vds電壓非線性變化，尤其在功率MOSFET中更為明顯。
MOS管結電容，是MOS管在極化時，于柵極與漏極/源極間形成的、能存儲電荷的電容。它作為MOS管的關鍵參數，對管子的動態功耗、響應速度等特性有著決定性影響，尤其在高頻應用中，其表現尤為關鍵。
勢壘電容：功率半導體中，當N型和P型半導體結合后，由于濃度差導致N型半導體的電子會有部分擴散到P型半導體的空穴中，因此在結合面處的兩側會形成空間電荷區（該空間電荷區形成的電場會阻值擴散運動進行，最終使擴散運動達到平衡）。
擴散電容：當外加正向電壓時，靠近耗盡層交界面的非平衡少子濃度高，遠離非平衡少子濃度低，且濃度自高到底逐漸衰減直到0。當外加正向電壓增大時，非平衡少子的濃度增大且濃度梯度也增大，外加電壓減小時，變化相反。該現象中電荷積累和釋放的過程與電容器充放電過程相同，稱為擴散電容。
寄生電容結構
MOS管寄生電容結構如下，其中，多晶硅寬度、溝道與溝槽寬度、G極氧化層厚度、PN結摻雜輪廓等都是影響寄生電容的因素。
根據MOS管規格書中對三個電容的定義可以知道：
Ciss = Cgs + Cgd ;
Coss = Cds ＋ Cgd;
Crss = Cgd;
因此可以得到MOS管單獨三個引腳之間的電容Cgs柵源電容、Cgd柵漏電容、Cds漏源電容。Cds漏源電容又叫米勒電容。
開關時間和開關損耗：
輸入電容（Ciss）影響開關時間和開關損耗。較大的輸入電容會導致開關時間延長，增加開關損耗，從而影響電路的效率和穩定性。
諧振現象：
輸出電容（Coss）可能導致諧振現象。在開關過程中，輸出電容會充電和放電，如果處理不當，可能會引起電路的諧振，影響電路的穩定性和可靠性。
自激振蕩：
反向傳輸電容（Crss）影響關斷延時，并可能引起自激振蕩。自激振蕩會導致電路無法正常工作，甚至損壞器件。
漏電流增加：
寄生電容的存在會導致漏電流增加，特別是在高頻工作條件下。這會影響MOSFET的功耗和效率。
響應時間縮短和信號延遲增加：
寄生電容會儲存電荷，導致MOSFET的響應時間縮短，但也可能導致信號延遲增加和輸出波形失真。
功耗增加：
由于寄生電容會儲存電荷并在切換過程中釋放，這會導致MOSFET的功耗增加，特別是在高頻應用中更為明顯。
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