MOS的閾值電壓VT隨(suí)溫度(dù)降低。另一方麵,遷(qiān)移率μn隨溫度降低,決定Ron的(de)所有主要因(yīn)素中,Ron隨(suí)著溫(wēn)度升高(gāo)。例如μn(125℃)大約是μn(25℃)的0.5倍,因此Ron會翻倍。
轉移特(tè)性,在低Vg時,由於Vt的主要影響因素(sù)降(jiàng)低,所以飽和(hé)電流IDsat隨T增(zēng)加。在(zài)高Vg時,由於主要的遷(qiān)移率(lǜ)降低,所(suǒ)以(yǐ)IDsat降低。交點表示為溫度補償(cháng)點TCP。
當Vc=常數時,溫度(dù)係數βT可表示為:

通(tōng)常,功率MOSFET設計並不是用於工作在夾斷區域,也稱為線性區域,如果這麽設計,則TCP下方的工作性能(néng)可能導致熱不穩定。在較小(xiǎo)的柵極電壓下,由(yóu)於閾值電壓的(de)溫度依賴性,漏(lòu)極(jí)電流隨溫度而增加。
如(rú)果(guǒ)器(qì)件在該區域內工作,則將產生熱點並發生熱失控(kòng),在較大(dà)的柵極電(diàn)壓下,因為載流子遷移率(lǜ)在高溫(wēn)下降低,所以漏極電流隨著溫度的升高而降低。溝道寬度越大,不穩定區域越(yuè)明顯。
當(dāng)將脈衝功率保持在相同的值(Spi02)時,功率MOSFET 器件在不同電壓偏置下的溫度瞬態變化。器件是穩定的還是會受到破壞,完全取決於偏置條件,即漏極電(diàn)壓、漏極(jí)電流和脈衝持續時間,而不僅僅取決於平(píng)
均功率。例如,實現6A且VD=15V的90W脈衝電源應用器件是穩定的,但在Vp=30V且Ip=3A時,工作點低於TCP,器(qì)件會受到破壞性的熱失控。使用電(diàn)流溫度係數βr=ΔIp/ΔT,可以(yǐ)區分操作點。根(gēn)據偏差(chà),使器件保持(chí)穩
定的熱點增長(zhǎng)。在現代溝槽(cáo)MOSFET中,單元密度較高並且(qiě)溝道寬度W較大,線(xiàn)性電路(lù)模式的安全工作區域會減小[Cha16,即使在開啟或關閉期間相對較短的電流飽和持續時間也可能(néng)導致(zhì)器件失效。
