主要介绍MOSFET电性能相关的参数
本篇主要介绍电性能相关的参数。这部分的参数是我们经常提到并且用到的，相关的参数如下表所示
图：电性能相关参数
1、漏-源极击穿电压（bvdss）
bvdss 是反向偏压的体二极管被击穿，且雪崩倍增引发大量的电流在源极和漏极之间流动的电压。
bvdss的含义虽然与vds略有差异，但是在数值上一般是相同的。一般技术手册中给出的vdss为额定值，bvdss给出的是最小值，所谓数值相同，是vdss的额定值与bvdss的最小值相同。
vds电压偶尔超过vdss，mosfet会进入雪崩击穿区，可能不会马上损坏mosfet，但是经常超过的话会使mosfet性能下降或者损坏。
图：mosfet结构示意图
bvdss电压呈现两个特性：
①如下图所示，当测试的idss值越大，所得到的bvdss电压值越高。因此使用不同的测试标准时，实际的性能会有较大的差异。
②bvdss并不是一成不变的，它具有正温度系数，温度越高耐压越高。如下图所示
其中δbvdss/δtj参数表明了bvdss的正温度系数，它表示温度每上升1℃则bvdss升高0.6v。
温度越低耐压也越低，有时候低温启动的损坏有可能就是这个原因，所以要降额使用。
因此在mosfet的使用中，一定要保留足够的vds电压裕量，其中一点就是为了考虑到低温时mosfet的bvdss变小，另外一点是为了应对各种恶劣条件下的vds电压尖峰。
bvdss测试方法：
参考下图，短接g-s端，在s-d端串入直流电源和负载。
设置负载恒流模式和负载拉载值115ma，设置直流电源电压。同时使用数字万用表测试s-d端电压vsd。
环境搭建完成后，从0开始逐步增加电压源电压，当load到达额定电流（电流值根据数据手册来确定）后，记录此时的source-drain端电压，即为vsd。
2、栅极门槛电压 ( vgs(th) )
vgs（th）是指加的栅源电压使mosfet打开的起始电压，mosfet的gs电压要大于vgs（th）才能够开通。它与vgs/vgss参数不同，vgs表示mosfet所能承受的最大栅-源极电压。
vgs电压的两个特性：
①vgs（th）电压小于vgs（th）mosfet是不开启的，当vgs电压超过阈值后，mosfet才逐渐导通，即rds逐渐减小，只有当vgs电压增加到一定程度时，此时rds达到最小值并基本保持不变。
如上图所示，当id电流一定的情况下，vgs电压越小，vds之间的压差越大（vds电压与rds成正比）。
如上图所示，vgs=4.5v的时候，rds随着id的增加而增加。vgs电压增加到10v以后，rds基本保持不变。
②vgs（th）呈现负温度系数特性，当温度上升时，mosfet将在比较低的vgs电压下开启。假设产品要在负温度条件下运行，避免不能正常开机，要考虑vgs（th）的情况。
如下图所示，当id保持不变时，温度越高，vgs电压在比较低的情况下就可以打开mosfet
vgs（th）测试方法：
参考下图，短接g-d端，在d-s端串入直流电源和负载，设置负载恒流模式。同时使用万用表测试g-s端电压。
环境搭建完成后，启动负载拉载，从0开始逐步增加电压源电压，当load到达额定电流（电流值根据数据手册来确定）后，记录此时的万用表电压即为vgs（th）。
3、栅极漏电流（igss）
igss表示栅极驱动漏电流，值越小越好，对系统的效率影响就越小，通常在na级别。
栅极漏电流一般通过驱动电压和测量相应电流来确定，由于氧化物的质量或材料的物料特性，漏电流有很大的区别。
igss测试方法：
参考下图，短接d-s端，然后在栅极-源极两端施加最大允许电压，再监测栅极-源极漏电流。
由于漏电流比较小，所以要使用smu来进行测量。smu是一个具有测量功能的四象限源电流/吸电流操作设备，它采用fvmi（电压驱动、电流测量）和fimv（电流驱动、电压测量）模式。它可以提供指定的电压并测量电流。它也可以提供指定的电流，然后测量通过dut的电压。smu可以实现非常低的电流范围（na，pa），分辨率为fa，甚至aa。因此，毫无疑问，smu可以准确测量mosfet漏电流。
下图所示为典型测量 mosfet 栅漏电流的配置。进行mosfet漏电流测试需要三个smu通道，smu1 连接到栅极并扫描栅极电压和测量产生的泄漏电流。连接到漏极端的 smu2和连接到源极端的 smu3 都将偏置设为 0v。
4、漏-源极漏电流 ( idss )
测量漏源极漏电流，首先将栅极和源极短路，然后在漏极-源极两端之间施加最大允许电压，监测漏极-源极的漏电流。测试方法与igss相类似。
5、漏-源极导通电阻 ( rds(on) )
rds(on)是mosfet工作（启动）时，漏极d和源极s之间的电阻值。mosfet在导通后，rds(on)的值不是一成不变的，主要取决于vgs的值。rds(on)的值一般都是在mω级别，当mosfet电流达到最大时，则rdson必然是最小的。
rds(on)测试方法：
参考上图，使用直流电源1给g-s端供电，并设置直流电源1的电压（vgs）远大于导通电压。
在d-s端串入直流电源2和负载，设置负载恒流模式和负载拉载值id，设置直流电源2电压。同时使用数字万用表测试d-s端电压vds。
启动电源1、电源2、电子负载，记录此时的万用表电压即为vd-s。根据欧姆定律：rds(on)= vds/id。
6、正向跨导 ( gfs )
正向跨导表示 mosfet 的信号增益（漏极电流除以栅极电压，漏极输出电流的变化量与栅源
电压变化量之比）。高gfs 表明栅极 vgs 低电压可以获得高电流 id 的能力。它也可以由下列公式计算出：
gfs反应了栅极电压对漏源电流控制的能力，gfs过小会导致mosfet关断速度降低，关断能力减弱。过大会导致关断加快，emi特性差，同时伴随关断时漏源会产生更大的关断电压尖峰。
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vds电压偶尔超过vdss，mosfet会进入雪崩击穿区，可能不会马上损坏mosfet，但是经常超过的话会使mosfet性能下降或者损坏。
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bvdss电压呈现两个特性：
①如下图所示，当测试的idss值越大，所得到的bvdss电压值越高。因此使用不同的测试标准时，实际的性能会有较大的差异。
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温度越低耐压也越低，有时候低温启动的损坏有可能就是这个原因，所以要降额使用。
因此在mosfet的使用中，一定要保留足够的vds电压裕量，其中一点就是为了考虑到低温时mosfet的bvdss变小，另外一点是为了应对各种恶劣条件下的vds电压尖峰。
bvdss测试方法：
参考下图，短接g-s端，在s-d端串入直流电源和负载。
设置负载恒流模式和负载拉载值115ma，设置直流电源电压。同时使用数字万用表测试s-d端电压vsd。
环境搭建完成后，从0开始逐步增加电压源电压，当load到达额定电流（电流值根据数据手册来确定）后，记录此时的source-drain端电压，即为vsd。
2、栅极门槛电压 ( vgs(th) )
vgs（th）是指加的栅源电压使mosfet打开的起始电压，mosfet的gs电压要大于vgs（th）才能够开通。它与vgs/vgss参数不同，vgs表示mosfet所能承受的最大栅-源极电压。
vgs电压的两个特性：
①vgs（th）电压小于vgs（th）mosfet是不开启的，当vgs电压超过阈值后，mosfet才逐渐导通，即rds逐渐减小，只有当vgs电压增加到一定程度时，此时rds达到最小值并基本保持不变。
如上图所示，当id电流一定的情况下，vgs电压越小，vds之间的压差越大（vds电压与rds成正比）。
如上图所示，vgs=4.5v的时候，rds随着id的增加而增加。vgs电压增加到10v以后，rds基本保持不变。
②vgs（th）呈现负温度系数特性，当温度上升时，mosfet将在比较低的vgs电压下开启。假设产品要在负温度条件下运行，避免不能正常开机，要考虑vgs（th）的情况。
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