MOSFET导通电阻参数解读

来源：功率半导体社

一、定义

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。