MOSFET的漏极导通特性如图1所示。其工作特性具有三个工作区域：截止区域，线性区域和全导通区域。其中，线性区域也称为恒流区域，饱和区域和放大区域。完整的传导区也称为可变电阻区。图1：MOSFET漏极导通特性。通常MOSFET工作在开关状态，由于在开关过程中存在线性区域，因此会在截止区域和全导通区域之间进行高频开关，从而导致开关损耗。对于诸如热插拔，负载切换，离散LDO稳压器管等应用，MOSFET在线性区域中工作了很长时间，或者已经在线性区域中工作，因此它们的工作状态是不同的。功率MOSFET在全导通区域和线性区域中工作时，它们可以流过大电流。从理论上讲，功率MOSFET是单极器件。 N沟道功率MOSFET仅具有电子电流，而没有空穴电流。但是，这仅适用于完全打开的情况。在线性区域中，仍然会同时存在电子和空穴。分别如图2，图3和图4所示，两种电流分别是在完全导电区域和线性区域中工作时的电势，空穴和电流线的分布图。从电势分布图中，当功率MOSFET完全导通时，VDS的电压降低，耗尽层完全消失。当功率MOSFET工作在线性区域时，VDS的电压相对较高，并且耗尽层仍然存在。此时，由于EPI的耗尽，该层产生电子-空穴对，并且空穴也产生电流并参与电流的传导。产生空穴电流后，它将通过MOSFET内部的BODY体区域流到S极，这也可能触发寄生晶体管并损坏功率MOSFET。从空线和电流线的空穴分布图可以看出，当线性区域工作时会产生明显的空穴电流，并且电流线也扩散到P型体区域。图2：全导通（左）和线性区域电位分布图图3：全导通（左）和线性区域空穴分布图图4：全导通（左）和线性区域电流线分布图在线性区域中，当器件同时承受高电压和高电流时，将发生以下问题：1.内部电场很大，并且注入了更多的空穴。 2.有效通道宽度小于完全打开时的宽度。 3.改变Vth并降低击穿电压。 4.如果Vth低，则电流更容易趋向于局部集中，从而形成热点；负温度系数特性进一步恶化了局部热点。当功率MOSFET工作在线性区域时，器件将承受高压，并且耗尽层的高压偏置会导致有效人体电荷减少；工作电压越高，内部电场越高，并且功率的增强会生成更多的电子-空穴对。形成较大的空穴电流。特别是如果过程不一致，并且局部区域达到临界电场，则将产生非常强的电离和更大的空穴电流，这将增加寄生晶体管导通的风险。图5显示了通用Trench和SGT屏蔽栅（分隔栅）完全导通的电流线。注意：图5来自Internet。可以看出，新一代SGT工艺的功率MOSFET局部区域中的电流线更密集，并且更容易产生局部电场集中。因此，如果不采用特殊方法，则难以在线性区域的工作状态下使用。图5：沟槽（左）和SGT屏蔽栅极电流线分布图。对于热插拔，负载开关和使用MOSFET作为传输晶体管的LDO，MOSFET长时间在线性区域工作，或者始终在线性区域工作。 ，我们必须非常小心，稍后将在推文中介绍特定的设计要求。