1 什么是MOSFET

MOSFET，全称是Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，还可以称作MOS、MOS管，中文是金属-氧化物半导体场效应晶体管，是一种通过场效应控制电流的半导体器件，用金属层(M)的栅极隔着氧化层(O)利用电场的效应去控制半导体(S)的场效应晶体管，是最基础的电子器件。特点是导通电阻小，损耗低，驱动电路简单，热阻特性好，非常适用于电脑、手机、移动电源、车载导航、电动交通工具、UPS电源等电源控制领域。

2 MOSFET分类

(1)根据工作电压的不同，功率MOSFET可分为工作电压小于100V中低压MOSFET和大于500V的高压MOSFET，其中中低压MOSFET多用于手机、数码相机和电动自行车等产品，而高压领域则包括风力发电、电焊机、高压变频器和发电设备等。

(2)沟槽型功率MOSFET(Trench MOSFET)：电压范围12V-250V，适用领域MID、移动电源、手机数据线、数码类锂电池保护板、车载导航、汽车应急启动电源、多口USB充电器、LED户外广告屏、电动车控制、逆变器、适配器、充电器、LED电源、HID灯、手机快充、金牌PC电源、TV电源板、电脑显卡、UPS电源等，优势是易于驱动，工作频率高，热稳定性好，损耗低，但耐压低，由于要开沟槽，工艺复杂，单元的一致性，跨导的特性和雪崩能量比相对较差

(3)超结功率MOSFET(SJ-MOSFET)：电压范围500V-900V，应用领域手机充电器、快充、LED驱动电源、适配器、大功率电动车充电器、大功率LED调光电源、超薄类PC适配器、TV电源板、电动汽车充电桩、通信电源等，易于驱动、频率超高、损耗极低，最新一代功率器件，超接合面结构MOSFET的逆向恢复电流较大

(4)屏蔽栅功率MOSFET(Shielded Gate Transistor，SGT MOSFET)：电压范围30V-300V，应用领域包括电子雾化器、充电桩、电动工具、智能机器人、无人机、移动电源、数码类锂电池保护板、多口USB充电器、电动车控制、逆变器、适配器、手机快充、金牌PC电源、TV电源板、UPS电源等，打破了硅限，大幅降低了器件的导通电阻和开关损耗，但器件性能受限于沟槽底部形貌，增加的沟槽深度对沟槽底部清洗工艺具有更高要求。

3 主流MOSFET

MOSFET已包括由构型变化而产生的Planar、Trench、Lateral、Super Junction和Advanced Trench型MOSFET和由材料更新而形成的SiC和GaN MOSFET。不同的MOSFET凭借各自的性能特点，在汽车、工业和通信等场景广泛应用。

Planar：工作频率低但耐压性较好，应用在稳压器等

Lateral：电容低，工作频率高但耐压性差，应用在音频设备等

Trench：导通电阻小，工作频率较高，耐压性一般，应用在开关电源等

Super Junction：在 Trench 的基础上进一步提高了耐压性与输出功率，应用在工业照明等

Advanced Trench：在 Trench 的基础上进一步提高了工作频率，应用在通信设备等

SiC：功耗低、工作频率快、输出功率最高、耐压性能最好，应用在汽车电子等

GaN：功耗低、耐压性好、输出功率高、工作频率最高，应用在汽车电子等

4 MOS管的作用及工作原理

在一般电子电路中，MOSFET通常被用于放大电路或开关电路，其可作为逻辑电路和易失性电路内存电路的开关，也可作为放大信号元器件使用。依据不同的工作载流子的极性，功率 MOSFET有 N 沟道型(NMOS)和 P 沟道型(PMOS)，两者具有相同的工作原理，在实际电路中，用的比较多的是导通电阻小、制造较容易的 N 沟道型MOSFET。MOSFET 三个电极是源极(Source)、漏极(Drain)和栅极(Gate)，通过控制栅极所加电压可控制源极与漏极之间的导通与关闭。以 N 沟道 MOSFET 为例，当 G、S 极之间的电压为零时，D、S 之间不导通，相当于开路，而当 G、S 极之间的电压为正且超过一定界限时，D、S 极之间则可通过电流，因此功率 MOSFET 在电路中起到的作用近似于开关。

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