MOSFET的导通电阻RDS(ON)及其正温度特性

什么是导通电阻？

RDS(ON)是MOSFET导通时漏极与源极之间的电阻值，是决定系统效率的“隐形心脏”。它看似微小，却直接影响设备发热、能耗甚至寿命。

导通电阻的组成部分

在MOSFET中，导通电阻RDS(ON)可以分为以下几个部分：

N-plus区电阻（R_(N+)）：位于源区下方，用于提供低阻抗路径。在高压功率MOSFET中可以忽略不计。

沟道电阻（R_CH）：当栅极电压超过阈值电压时形成的导电通道的电阻。

积累层电阻（R_A）：在沟道底部形成的一薄层高掺杂区域的电阻。

JFET区电阻（R_J）：N–Epi，P-bodies之间的区域称为JFET区域，因为P-bodies区域的作用类似于JFET的栅极区域。该区域的阻力是RJ。

漂移区电阻（R_D）：从P体正下方到衬底顶部的电阻称为RD为耐压设计的一部分，特别是在高压MOSFET中占比较大。

衬底电阻（R_S）：在高压MOSFET中可以忽略不计。但是在击穿电压低于50V的低压MOSFET中，它会对RDS(ON)产生很大影响。

正温度系数

源/漏金属与N+半导体区域之间的非理想接触，以及用于将器件连接到封装的引线，都可能产生额外的电阻。RDS(ON)具有正温度系数，随着温度的升高而增加。这是因为空穴和电子的迁移率随着温度的升高而降低。P/N沟道功率MOSFET在给定温度下的RDS(ON)，可通过公式估算。    

这是MOSFET并联稳定性重要特征。当MOSFET并联时RDS(ON)随温度升高，不需要任何外部电路的帮助即可获得良好的电流分流。

正温度系数的注意事项

尽管RDSON的正温度系数使得并联容易，在实际使用中还需要注意到以下问题：栅源阈值电压VTH及CGD、CGS如有不同会影响到动态均流。应尽可能使电路布局保持对称。同时防止寄生振荡，如在每个栅极上分别串联电阻。RDSON的正温度特性也说明了导通损耗会在高温时变得更大。故在损耗计算时应特别留意参数的选择。