【国家标准(GB)】 半导体器件 分立器件 第8部分:场效应晶体管

中华人民共和国国家标准
半导体器件分立器件
第8部分：场效应晶体管
Semiconductor devices Discrete devicesParl B: Field-effect transistorsGB/T 458694
[EC 747-8—1984
代替 GB 458G—84
本标准等同采用IEC747-81984《半导体器件分立器件第8部分：场效应晶体管》及其IEC747-8第1次更改(1991)
第丨章总
1引言
通常，本标准需要与IEC747-1-1983半导体器件使用。在IEC747-1巾，可找到下列的全部基础资料：术语；
一文字符号；
基本额定值和特性，
測试方法；
接收和可靠性。bzxz.net
分立器件和集成电路第1部分：总则》一起各章节编排顺序符合IEC747-1第章2.1条的规定，2范围
本标准给出下列类型场效应晶体管的标准：A型:结栅型
-B型：绝缘栅耗尽型，
C型，绝缘栅增强型。
3类型
山于场效应晶体管可具有
·个或几个栅极，故可分成如下类型：场效实晶位管
（源极、漏极，个或儿个栅摄）有-个或让个
P沟近的器件
清册器炸
耗尽型然件
绝缘栅器件
增强型器件
国家技术监督局1994-12-31批准有--个战几个
沟道的器件
钻棚指件
耗尽型器件
绝缘撕器作
弱型器件
1995-08-01实施
1场效应品体的类型
1.1N沟道场效应晶体管
GB/T 4586--94
术语和文字符号
具有N型导电沟道的一种场效应晶体管。1.2P沟道场效应晶体管
具有P型导电沟道的·种场效应晶体管。1.3结栅场效应晶体管
具有一个或多个与沟道形成PN结的栅区的种场效应晶体管。1.4绝缘栅场效应晶体管
具有一个或多个与沟道电绝缘的栅极的一种场效应晶体曾。1.5金属··氧化物一半导体场效应晶体管每个栅极和沟道之间绝缘层是氧化物材料的一种绝缘栅场效应晶体管。1.6耗尽型场效应晶体管
在栅-源电压为零时，有明显沟道电导率的一种场效应晶体管，其沟道电导率根据施加的栅-源电压的极性不同可以增大，也可以减小。1.7增强型场效应晶体管
在栅-源电压为零时，沟道电导率基本上为零的·-种场效应晶体管，当施加的-源电压极性适合时其沟道电导率可以增加。
1.8三极场效应晶体管
真有一个栅区，一个源区和一个涌区的场效应晶体管。注：当不致发生混消时，此术语可简称为\场效应三极管”。1.9四极场效应晶体管
具有二个独立的栅区，一个源区和一个漏区的场效应品体管。注：当不致发生混滑时，此术语可简称,为“场效垃四极管”。2通用术语
2.1场效应晶体管的源区sourceregionofa field-effecttransistot是这样一个区域，多数载流子从该区域流入沟道。2.2场效应晶体管的漏区drain regionof a field-effect transistor是这样一个区域，多数载流子从沟道流入该区域。2.3场效应晶体管的栅区gateregion af a ficld-effect Lransistor栅极控制电压引起的电场能起作用的区域。2.4耗尽型工作depletionmodeoperation场效应晶体管的栅-源电压从零变为某“有限值时，漏极电流值减少的工作方式。2.5 增强型工作 enhancement made operation场效应晶体管的栅-源电压从零变为某一有限值时，漏极电流值增加的工作方式。2.6 沟道 channel
在源区和渐区之间的毕导体薄层，在该薄层内，其电流受栅极电压控制。2.7衬底substrate
2.7.1（结栅场效应晶体管的)衬底/(绝缘栅场效应晶体管的)衬底包括沟道、源极和漏极并可以具有非整流接触的··种半导体材料。2.7.2（薄膜场效应晶体管的)衬底GB/T4586·94
支承源极和极，初绝缘层和半导体薄层的绝缘体。3与额定值和特性有关的术语
注：当一个术语有几种文字符号时，只给出最通用的。3.1“反向”和\正向”“reverse\and\forward\directions这里，“反向\是指：沟道载流子减少（耗尽）的方向；而\正向”是指沟道载流了增加（增强)的方向。3.2（增强型场效应晶体普的）阈值电压(Vcaxro）threshold valtage当漏极电流值达到规定低值时的栅-源电压。3.3（耗尽型场效应晶体管的）截止电压（Vcso）cut-off voltagc当漏极电流值达到规定低值时的栅-源电压。3.4（结栅场效应晶体管的）栅极截止电流gate cut-off current当栅结处在反向偏置时，流过结型场效应晶体管栅极的电流。3.5（绝缘栅场效应晶体管的）栅极漏泄电流gate leakage current流过绝缘榭场效应晶体管栅极的漏泄电流。3. 6输入电容input capacitance在规定的偏置和频率条件下，漏极与源极之间交流短路时，栅极和源极之间的电容。3.7栅-源电(r）gate-source resistance在规定的栅-源和漏-源电压下，栅极和源极之间的直流电阻。4文字符号
4.1概述
第 V章 2、3 和 4 条在此适用。IEC747-1
4.2补充的通用下标
除在IEC747-1第V章2.2.1条中列出推荐的通用下标外，对场效应晶体管领域推荐下列持殊下标：
B,b,U,u
为漏被
为栅极
为源极
为衬底
Trth,(TO)
为赖值
4.3文字符号一览表
名称和命名
4-3.1电压
漏-源(直流电压
栅-源(直流)电压
(结型场效应品体管和耗尽型绝缘栅场效应品体管的)栅-源截正电压
(增强型绝缘橱场效应品体管的）栅-源瞬值电压
VestoFeVesorr
文字符号
Vest+Ves(b+VestTu)
名称和命名
正向栅-源(直流)电压
反向栅-源(直流)电压
栅-漏（直流）电压
源-村（直流）电压
漏·村(直流）电压
栅-村（直流）电压
栅-栅电压(对多栅器件)
漏-源短路吋的栅-源击穿屯压
4.3.2电流
谢极（直流）电流
规定栅-源条件时的满极电流
规定(外部)栅-源电阻时的漏极电流栅-源短路时(Vc5\0)的漏被电流源极(直流)电流
规定栅-漏条件时的源被电流
栅-漏短路时(Vin=0)的源极电流栅极（肖流）电流
正向栅极电流
GB/T4586—94
文字符号
VeiVsu
Vin;Vo
VeniVeu
VeERiGS
源极开路时，（结型场效应晶体管的）栅极截正电流
漏极开路时，(结型场效应晶体管的)栅极截止电流
源短路时，结型场效应晶体的）栅极截止电流
源短路时，（绝缘栅场效应晶体管的)褥极漏泄电流
规足漏源电路条件时（结型场效应晶体管的）栅极截止电流
村底电流
4.3.3功潮耗散
漏-源(直流)功率耗散
4.3.4电阻（或电导）和电容
谢-源电阻
栅-源阻
栅-漏电阻
名称和命名
栅极电阻（Vs—0或Va=0时）
漏·源通态电阻
漏-源断态电阻
亚路栅-源电容(漏-源和栅-交流开路）开路栅-漏电容（漏·源和栅-源交流开路）开路漏-源电容（栅-漏和栅-源交流路）共源极短路输入电穿：栅-源电容（漏-源交流短路）
共源极短路输出电穿：漏-源屯容（栅源交流短路）
共源极短路输入电导
共源极短路输出电导
掩入交流短路时的共源极反馈电容其漏极短路输出电窄（栅-褥交流短路）4.3.5共源极小信号参数和元型等效电路参数(见图1.图 2和图 3)
短路输入导纳
短路反向转移导纳
短路正向转导纳
矩路辖出导纳
短路反向转移导纳的模
短路反间转移导纳的相位
短路正向转移导纳的模
冠路止问转移导纳的相位
栅-源电导（在元型等效电路中）GB/T 4586-94
文字符号
Tiss++x*
Frm(nv) Irn)
Ts(OPrr)
Ciont C'ji
Cru+Cta
Cal+Caa
iRe(ya)-juc.
3:-Re(yu)+jot
J'm-R et y..I+jaC.
Ji=Re(y1)+juC1a
Vh=Rety.)+ilm(y:)
yau.=Re(ye.)-jim(vau)
Ja=Re(ya)+jaCm
y,=Re(y2)+ja.2e
Iyve,lt lyia!
1 9. 5 9912
Iynltisztul
名称和命名
栅-漏电导(在元型等效电路中)
爆-源电导（在型等效电路中）
正向跨导(在 型等效电路中)
摄-源电容(在元型等效电路中)
栅-满电容(在元型等效电路中)
-源电容(在~型等效电路中)
4.3.6其他参数
功率增益
截止频本(共源圾）
噪声电压
噪声系数
漏极电流的温度系数
漏-源电翘的温度系数
开启延迟时间
关断延迟时间
上升时间
下降时间
开启时间
关断时间
GB/T4586-94
文字符号
gna tgm
td(on)
tyo+yn
开关时间(见图4)
fo =站(on) +t,
tar ra+
4.3.7配对场效应晶体管
GB/T 4586—94
共源极小信号参数和元型等效电路参数瓣入脉冲
输出脉冲
tdeatf
图4开关时间
名称和命名
栅极漏泄电流差（对绝综栅场效应晶体管）和栅极截止电流差（对结型场效应晶体管）栅-源电压为季时的滑极电流比
小信号共源输出电导的差
小信号共源正向转移电导比
栅-源电压差
栅-源电压差在两个温度之间的变化GB/T 4586—94
文字符号
In51/10692
gm/gto2
Vesl —Vas2
[A(Vs1 -- VGse) /aT
第I章基本颤定值和特性
1概述
1.1器件类型
场效应晶体管分为三类：
A型结栅型；
B型绝续栅耗尽型；
C型绝缘榭增强型。
1.2多栅器件
较大值减去较小值
取两个值中较小的值
作为分子
从较大值减去较小值
敢两个值中较小的慎
作为分子
较大值减去牧小慎
对多栅器件，除另有规定外，应分别给出每个栅极所要求的橱极额定值和特性。1.3使用注意事项
由于场效应晶体管具有很高的输入电阻，如果允许过高的电压出现，就可能不可避免地损坏棚绝缘层（对绝缘栅型）或栅结（对结栅型），例如由于与带静电人员的接触，从铁中产生漏泄电流等。当使用这些器件时，应遵守EC747-1第X章第1条所给出的注意事项。2额定值（极限值）
2.1温度
2.1.1最低和最高贮存温度（Tg）2.1.2最低和最高工作温度（环境或管壳)(Tmb或Tcm）2.2功率耗散（Ptot）
2.2.1在规定的工作温度范围内的最大总功率耗散。应规定通风和/或安装的任何特殊要求。
2.2.1.1给出以工作温度(Tamb或T)为函数的Piotm曲线，或（仅对功率金属氧化物率导体场效应晶体管“MOSFET”）2.2. 1.2 a)最高有效沟道温度(T),和2.2.1.2b）总功率耗散（Ptoaba）的绝对极限值注：当规定了 Tu和 Pt时,还应规定 Ran和适用时的 Zu(见第3条中的有关分条)。2.2.2仅对功率MOSFET：
最大峰值总功率耗散（PtetMm）。A
给出PtotMm的曲线(适用时)。
2-2.3仅对功率MOSFET
GB/T 4586—94
适用时，在规定的脉冲条件下，给出规定工作温度范围的安全工作区（SOAR）。2.3电压和电流
在工作温度范围内，最好用曲线给出额定值，或在25C下及在IEC747-1第切章第5所列的值中选出的另一较高的工作温度下给定。2.3.1规定条件下的最高漏-源电压2.3.2规定条件下的最高反向栅-源电压和适用时的最高正向栅-源电压2.3.3规定条件下的最高栅-漏电压2.3.4规定条件下的最高栅-栅电压（对多栅器件）2.3.5对具有独立的源端和衬底的绝缘栅场效应晶体管（斩波器或模拟开关型)：一规定条件下的最高栅-衬底电压：规定条件下的最高漏-衬底电压：规定条件下的最高源-衬底电压。2.3.6漏极电流
2.3.6.1最大漏极电流(1n）
2.3.6.2仅对功率MOSFET：
在规定脉冲条件下的最大峰值漏极电流（IDM）。2.3.7最大正向栅极电流
2.3.8在下述应用中的反向二极管的正向电流（仅对功率MOSFET)：低频放天
开关晶体管：
斩波，
低电平直流放大。
2.3.8.1最大连续（直流）源电流（Ts）2.3.8.2在规定脉冲条件下的最大峰值源电流（IsM(m)）2.4机械数据
对其他半导体器件有效的机械数据要求，也适用于这些器件。3特性
除非另有规定，在25℃下给定特性：其他温度应从747-1第切章第5条所列的表中选择。
3.1低频放大器应用特性
3.1.1栅极截止电流
栅极漏泄电流
在规定的栅-源或漏-栅电压下，其他端的连接为规定时，在25C的工作温度下和一个规定的较高工作滤度下的最大值。以及：
在规定的栅-源或漏-栅电压下，在25℃的工作温度下和一个规定的较高工作温度下，全部栅极连接在一起的电流最大值。3.1.2漏极截止电流
在规定的漏-源和栅-源电压下，其他端的连接为规定时，在25℃的工作温度下和一个规定的较高工作温度下的最大值。+
GB/T4586—94
3.1.3栅-源电压为零时的漏极电流(Inss）椰-源电压为零时，在规定的漏-源电压下，其他端的连接为规定时，在25℃的工作温度下和（适用时）一个规定的较高工作温度下的最小值和最大值。3.1.4规定栅-源电压时的谢极电流（1n）在规定的栅-源和漏-源电压下，其他端的连接为规定时，在25℃的工作温度下和（适用时）一个规定的较高工作温度下的最小值利最大值，3.1.5栅-源截止电玉（V%a）
端极电流已降低到规定的低值，其他端的连接为规定时，在工作温度范围内的栅-源电压的最小值和最大值。
3.1.6栅-源阀值电压（VcsTo）
在漏-源电压为规定的高值下和凝极电流值等于或大于栅极电压为零时的漏极电流最大值的10倍，其他端的连接为规定时，在25C的工作温度下和（适用时）一个规定的较高工作温度下的最小值和最大值。3.1.7短路输入电容（Cm）
在规定的偏置条件和规定的低频下，输出交流短路时共源极的最大小信号值。3.1.8短路输出电导和适用时的电容（gm,C）在规定的偏置条件和规定的低频下，输入交流短路时共源极的最大小信号值。3.1.9短路反馈电客（适用时)(Cm）在规定的偏置条件和规定的低频下，输入交流短路时共源极的最大小信号值。3. 1.10证向跨导（g）
3. 1. 10. 1不适用于功率 MOSFET)在规定偏臀条件和规定低频下的最小和最大值。3. 1. 10. 2仪对功率 MOSFET
在规定凝-源电压和漏极电流下，在25℃工作温度和（适用时）规定的高温下的最小值。
3.1.11低噪声应用时的噪声电压和适用时的噪声系数（V.,F）在偏置、源电阻，中心频率及功率带宽的规定条件下，共源极的最大值。3. 1. 12 反向二极管特性(仅对功率 MOSFET)。3.1.12.1正向电压（V）
在规定源电流(Is))和Vcs=0下的最人值。3. 1. 12.2反向恢复时间(tr(B,)在规定条件下的最大值
3.1.13仅对功率MOSFET和当有效沟道温度作为额定值被引用时：沟道一环境热阻(Rn(j-amb)或沟道一管壳热阻(Rihti-ux))的最大值。3.1.14：仅对功率MOSFET和当有效沟道温度作为额定值被引用时：沟道一环境瞬态热阻抗（Z>的最大值。3.2高频放大器应用的特性
3.2.1栅极截止电流
栅被慵泄电流
在规定的栅-源或-栅电正下，其他端的连接为规定时，在25℃的工作温度和一个规定的较高工作温度下的最人值。以及：
在规定的栅-源或漏栅电压下，并在2的工作温度和-个规定的较高工作温度+
下，全部栅极连接在一起的电流最大值，3.2.2漏截止电流
GB/T 458694
在规定的漏-源和栅-源电压下，其他端的连接为规定时，在25℃的上作温度和一个规定的较高工作温度下的最大值。3.2.3栅-源电压为零的漏极电流（11ss）栅-源电压为零时，在规定的漏-源电压下，其他端的连接为规定时，在25T的工作温度下和(适用时)在一个规定的较商工作温度下的最小值和最大值。3.2.4规定栅-源电压时的漏极电流（Icgx）在规定的漏-源电压下，其他端的连接为规定时，并在25℃的T作激度下和（适用时)在一个规定的较高工作温度下的最小值和最大值。3-2.5栅-源截正电压（VGsE）
在漏极电流已降低到规定的低值，其他端的连接为规定时，在工作温度范围内的栅-源电压最小值和最大值。
3-2.6栅-源阀值电压(VGs(Tu)）在-源电压为规定的高值，漏极电流值等于或大于栅极电乐为零时漏极电流最大值的10倍，其他的连接为规定时，在25的T作温度下和（适用时）在个规定的较高工作温度下的最小值和最大值：3.2.7Y参数
3.2.7.1对全部场效应晶体管(FET),按规定的偏置和频率数值。yi
实部和虚部的最大值；
%——实部和虚部的最大值；
31.——实部和虚部的最大值和最小值（见3.2.7.2)；3—实部和虚部的最大值。
3.2.7.2对功率MSFET，用正问跨导（gm）作为%的替换。在规定漏-源电压和满极电流下，在25℃工作温度和（适用时）在规定的高温下的最小值。
3.2.8噪声系数（F）
在偏置、源阻抗，中心频率和功率带宽的规定条件下的最大值,这些条件必须是提供最低噪声系数值的那些条件。3.2.9仅对功率MOSFET和当有效沟道滤度作为额定值被引用时：沟道—-环境热阻（R.h(mib）)或沟道一管壳热阻（Rhita))的最大值。3.2.10仅对功率MOSFET和当有效沟道温度作为额定值被引用时：沟道一环境瞬态热阻抗(Zthjaab)或沟道一管壳瞬态热阻抗(Zthtic))的最大值。3.3开关应用的特性
3.3.1栅极截止电流
栅极漏泄电流
在规定的栅-源或漏-栅电压下，其他端的连接为规定时，在25'℃的工作温度下和个规定的较高工作温度下的最大值。以及：
在规定的栅-源或滞-栅电压下，在25℃的工作温度下和一个规定的较高工作温度下，全部栅极连接在一起的电流最大值。3. 3.2漏极截止电流
在规定的漏-源和栅-源电压下，其他端的连接为规定时，在25：的工作温度下和+
个规定的较高工作蕴度下的最大值。3.3.3榭-源截止电压（Vugant）GB/T 45B6—94
漏极电流已降低到规定的低值，其他端的连接为规定时，在工作温度范围内栅-源电压的最小值和最大值。
3.3.4榭-源阅值电压(VGs(ru)）在渐-源电压为规定高值，漏极电流值等于或大子栅压为零时的漏极电流最大值的10倍，其他端的连接为规定时，在25℃的工作温度下和（适用时）一个规定的较高工作温度下的最小值和最大值。3.3.5通态特性
3.3.5.1漏-源通态电压
漏-源饱和电压（Vsn)）
在漏极电流和栅-源电压为规定的商值时的最大值（在25工作温度和适用时，在规定的高温下)或（仅对功率MOSFET)3.3.5.2潇-源通态电阻(rms(on)）在极电流和栅-源电压为规定的高值时的最大值（在25C工作温度和适用时，在规定的高温下)。
3.3.6规定频率下的小信号栅-源电容）在3.3.1亲中规定的电条件下的最大慎。b）适用时，在3.3.5条中规定的电条件下并在漏-源电压等于漏-源饱利电压时的最大值。
3-3.7规定频率下的小信号漏-源电容）在3.3.1条中规定的电条件下的最大值。b）适用时，在3.3.5条中规定的电条件下的井在满-源电压等于漏-源饱和电压时的最大值。
3.3.8规定频率下的小信号栅-漏电容a）在3.3.1条中规定的电条件下的最大值。b）适用时，在3.3.5条中规定的电条件下并在漏-源电压等于漏-源饱和电压时的最大值。
3.3. 9开关时间(见图5)
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