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嘉峪檢測網 2025-04-25 08:17
Q: 什么是零溫度系數點ZTC?
A: 如下圖 MOSFET 的 Id~Vg 轉移特性所示,-25℃、25℃、150℃ 三條曲線有一個交點,此交點對應著相應的 VGS 與電流 ID 曲線有一個溫度系數為 0 的電壓值 Vztc,通常這個點就稱為零溫度系數點 ZTC(Zero Temperature Coefficient,即溫度系數=0)。VGS 高于 Vztc時,溫度越高電流越小,MOSFET 的 RDS(ON) 是正溫度系數;VGS 低于 Vztc 時,溫度越高電流越大,功率 MOSFET 的 RDS(ON) 是負溫度系數。
零溫度系數點 - Zero Temperature Coefficient - ZTC
對于高于 ZTC 的操作(∂ID / ∂Tj < 0),溫度系數為負。熱的地方會吸收更少的電流,并且會冷卻下來。芯片自身穩定,初始溫度變化變得無關緊要。
對于低于 ZTC 的操作(∂ID / ∂Tj > 0),溫度系數為正。在這種情況下,局部熱點隨著溫度升高會吸收更多的電流。這將導致增加的局部功率耗散和進一步加熱。最終,這將導致熱失控和芯片的局部破壞。
"在高頻開關應用中,MOSFET 的 ZTC 點不能直接用于評估高頻開關應用中的開關損耗,但可以提供一些間接的參考。開關損耗與 MOSFET 的開關速度和線性區的工作時間有關。通過控制 VGS 使其快速通過負溫度系數區進入正溫度系數區,可減少開關過程中的線性區停留時間,從而降低開關損耗,提高效率。"
有三個疑問還未找到答案(工藝和器件結構角度)...
Q1: 零溫度系數點和什么相關,閾值電壓 VT 與 ZTC 有聯系嘛?
Q2: 如何拉低 ZTC 點呢?
Q3: 如何使 ∂ID/∂Tj 絕對值降低,也就是電流隨溫度的變化降低?
Reference:
1.Semiconductor Devices: Physics and Technology.
2.Zero Temperature Coefficient.
來源:十二芯座