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Q: 什么是零溫度系數(shù)點(diǎn)ZTC?

A: 如下圖 MOSFET 的 Id~Vg 轉(zhuǎn)移特性所示，-25℃、25℃、150℃ 三條曲線有一個(gè)交點(diǎn)，此交點(diǎn)對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的 VGS 與電流 ID 曲線有一個(gè)溫度系數(shù)為 0 的電壓值 Vztc，通常這個(gè)點(diǎn)就稱為零溫度系數(shù)點(diǎn) ZTC（Zero Temperature Coefficient，即溫度系數(shù)=0)。VGS 高于 Vztc時(shí)，溫度越高電流越小，MOSFET 的 RDS(ON) 是正溫度系數(shù)；VGS 低于 Vztc 時(shí)，溫度越高電流越大，功率 MOSFET 的 RDS(ON) 是負(fù)溫度系數(shù)。

零溫度系數(shù)點(diǎn) - Zero Temperature Coefficient - ZTC

對(duì)于高于 ZTC 的操作（∂ID / ∂Tj < 0），溫度系數(shù)為負(fù)。熱的地方會(huì)吸收更少的電流，并且會(huì)冷卻下來(lái)。芯片自身穩(wěn)定，初始溫度變化變得無(wú)關(guān)緊要。

對(duì)于低于 ZTC 的操作（∂ID / ∂Tj > 0），溫度系數(shù)為正。在這種情況下，局部熱點(diǎn)隨著溫度升高會(huì)吸收更多的電流。這將導(dǎo)致增加的局部功率耗散和進(jìn)一步加熱。最終，這將導(dǎo)致熱失控和芯片的局部破壞。

"在高頻開(kāi)關(guān)應(yīng)用中，MOSFET 的 ZTC 點(diǎn)不能直接用于評(píng)估高頻開(kāi)關(guān)應(yīng)用中的開(kāi)關(guān)損耗，但可以提供一些間接的參考。開(kāi)關(guān)損耗與 MOSFET 的開(kāi)關(guān)速度和線性區(qū)的工作時(shí)間有關(guān)。通過(guò)控制 VGS 使其快速通過(guò)負(fù)溫度系數(shù)區(qū)進(jìn)入正溫度系數(shù)區(qū)，可減少開(kāi)關(guān)過(guò)程中的線性區(qū)停留時(shí)間，從而降低開(kāi)關(guān)損耗，提高效率。"

有三個(gè)疑問(wèn)還未找到答案（工藝和器件結(jié)構(gòu)角度）...

Q1: 零溫度系數(shù)點(diǎn)和什么相關(guān)，閾值電壓 VT 與 ZTC 有聯(lián)系嘛？

Q2: 如何拉低 ZTC 點(diǎn)呢？

Q3: 如何使 ∂ID/∂Tj 絕對(duì)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.