超结MOSFET 除传统平面MOSFET EMC问题产生原因之外，其反向传输电容CRSS电容、输出COSS电容的非线性是高频寄生振荡产生的重要原因，也是导致辐射发射测试不通过的重要因素之一。

图1：超结MOSFET与平面MOSFET电容非线性对比图

反向传输电容CGD即米勒电容CRSS的非线性是最大的，超结器件前100V内的变化几乎达到三个数量级的。MOSFET寄生电容非线性特性就是指：当所加的偏置电压发生改变时，电容值也会发生改变，表现出非线性的特性。

电容两端的电压增加时，就会形成对电容的充电电流，电容电极上的电荷量也会增加，电容两端电压的变化是通过两个电极上的电荷的变化来实现。电容值的大小，和电容电极的面积成正比、电极的距离成反比、和介质介电常数成正比：

1、MOSFET寄生电容的非线性

MOSFET寄生电容是非线性变化的，是外加偏置电压的函数，输出电容和反向传输电容，随着VDS电压的增加而减小，当电压增加时，和VDS相关电容的减小来源于耗尽层电容减小，耗尽层区域扩大，CGS电容受电压的影响非常小，CGD电容受外加电压影响程度是CGS的100倍以上。    

图2：MOSFET寄生电容随外加电压变化曲线

【重要知识点】

输出电容COSS、米勒电容CRSS非线性是产生EMI问题的主要原因，CGS电容的影响基本可以忽略，MOSFET寄生电容的非线性主要受结构、材料等因素影响。

2、工艺对超结MOSFET寄生电容的影响

超结MOSFET在追求低导通电阻、更高工作频率、更低成本的要求下，则需要降低内部晶胞单元尺寸，采用更小的封装尺寸，降低系统成本的同时，也降低了寄生电容。内部的晶胞单元尺寸越小，就必须要求漂移层N区电流路径的掺杂浓度更高，内部会产生更高的横向电场，也就是更强烈的电荷平衡性，保证内部空间电荷区获得所要求的击穿电压；而导致MOSFET的COSS和CRSS的电容曲线的突变电压区将降低到更低的电压，寄生电容的非线性更为严重。

不同的工艺，转折点的电压不同，转折点的电压越低，电容的非线性特性越恶劣，对MOSFET的开关特性和EMI影响也越强烈，采用新一代超结结构输出电容COSS非线性的特性的VDS电压区间为10V-20V之间，开关损耗更低、开关速度更快，VDS电压在这个区间也会产生更大的（dｖ/dｔ）和（dｉ/dｔ）,造成栅极和漏极产生电压振荡，同时产生EMI问题。    

【重要知识点】

超结结构的MOSFET采用更小的晶胞单元尺寸，导致输出电容、反向传输电容转折点的电压进一步降低，对应的开关损耗降低，输出电容的非线性进一步恶化。寄生电容非线性变化产生更大的（dｖ/dｔ）和（dｉ/dｔ），更加恶化EMI性能。

3、超结MOSFET EMI问题优化

输出电容COSS、反向传输电容CRSS非线性是由器件本身的制造工艺、材料、结构共同决定，是器件自身特性，需要重新更换器件才可以改变，功率MOSFET属于关键元件，变更是受严格管控的，在器件选型确定后，可以通过调整电路设计来优化EMI性能。

图129：MOSFET增加RC电路寄生电容的非线性

输出电容COSS、反向传输电容CRSS非线性，是可以在MOSFET外部增加RC电路来改善，具体对策为在D-S极增加RC电路来优化输出电容COSS的非线性，在G-D极增加RC电路来优化反向传输电容CRSS的非线性。

【重要知识点】    

对于MOSFET寄生电容非线性引起的寄生振荡，可以通过调整栅极驱动电阻参数来优化；也可以通过MOSFET D极引脚增加串联磁珠来抑制寄生振荡，在D-S极增加RC吸收电路也可以改善D-S之间的电压振荡；对于插件MOSFET器件，引脚增加穿心磁珠是抑制寄生振荡的重要方法之一。