IEC 60747-8-4:2004

NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60747-8-4
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2004-09
Dispositifs discrets à semiconducteurs –
Partie 8-4:
Transistors à semiconducteurs à oxyde métallique
à effet de champ (MOSFET) pour les applications
de commutation de puissance
Discrete semiconductor devices –
Part 8-4:
Metal-oxide-semiconductor field-effect
transistors (MOSFETs) for power
switching applications
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60747-8-4:2004
Numérotation des publications Publication numbering
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sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
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CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
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sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
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amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
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ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
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ainsi que sur les corrigenda.
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.
NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60747-8-4
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2004-09
Dispositifs discrets à semiconducteurs –
Partie 8-4:
Transistors à semiconducteurs à oxyde métallique
à effet de champ (MOSFET) pour les applications
de commutation de puissance
Discrete semiconductor devices –
Part 8-4:
Metal-oxide-semiconductor field-effect
transistors (MOSFETs) for power
switching applications
 IEC 2004 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
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– 2 – 60747-8-4  CEI:2004
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.8

1 Domaine d’application .12
2 Références normatives.12
3 Termes et définitions .12
3.1 Termes généraux .12
3.2 Circuit équivalent .12
3.3 Termes relatifs aux valeurs limites et aux caractéristiques .14
3.4 Termes conventionnels utilisés.22
4 Symboles littéraux .22
4.1 Indices supplémentaires généraux .22
4.2 Liste des symboles littéraux supplémentaires .24
5 Valeurs limites et caractéristiques essentielles .24
5.1 Généralités.24
5.2 Valeurs limites.24
5.3 Caractéristiques .28
6 Méthodes de mesure .32
6.1 Généralités.32
6.2 Vérification des valeurs limites .32
6.3 Méthodes de mesure .70
7 Réception et fiabilité (révisé à partir de l’Article 7 de la CEI 60747-8).110
7.1 Essais d’endurance et de fiabilité, et méthodes d’essai .110
7.2 Essais de type et essais individuels de série .114

Bibliographie.120

Figure 1 – Circuit équivalent d’un MOSFET avec diode inverse .14
Figure 2 – Temps pour l’énergie à l’état passant E et l’énergie à l’état bloqué E .16
on off
Figure 3 – Formes d’ondes de base pour spécifier les charges de grille.20
Figure 4 – Schéma de circuit pour la vérification de la tension drain-source.34
Figure 5 – Schéma de circuit pour la vérification de la tension grille-source.36
Figure 6 – Schéma de circuit pour la vérification de la tension grille-drain .38
Figure 7 – Schémas de circuit de mesure du courant de drain à l’état bloqué .40
Figure 8 – Circuit de base pour la vérification du courant de drain .42
Figure 9 – Schéma de circuit pour la vérification du courant de crête de drain .44
Figure 10 – Circuit de base pour la vérification du courant de drain inverse des MOSFET .46
Figure 11 – Circuit de base pour la vérification du courant de crête de drain inverse
des MOSFET .48
Figure 12 – Schéma de circuit pour la vérification de dv/dt .50
Figure 13 – Exemple de représentation graphique (Forme d’onde de courant pendant
le recouvrement direct du MOSFET).50

60747-8-4  IEC:2004 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.9

1 Scope.13
2 Normative references .13
3 Terms and definitions .13
3.1 General terms .13
3.2 Equivalent circuit.13
3.3 Terms related to ratings and characteristics .15
3.4 Conventional used terms.23
4 Letter symbols.23
4.1 Additional general subscripts.23
4.2 List of additional letter symbols .25
5 Essential ratings and characteristics.25
5.1 General .25
5.2 Ratings (limiting values) .25
5.3 Characteristics .29
6 Measuring methods .33
6.1 General .33
6.2 Verification of ratings (limiting values) .33
6.3 Methods of measurement .71
7 Acceptance and reliability (revised from Clause 7 of IEC 60747-8) .111
7.1 Endurance and reliability tests, and test methods .111
7.2 Type tests and routine tests .115

Bibliography.121

Figure 1 – Equivalent circuit of MOSFET with inverse diode .15
Figure 2 – Integral times for the turn-on energy E and turn-off energy E .17
on off
Figure 3 – Basic waveforms to specify the gate charges .21
Figure 4 – Circuit diagram for testing of drain-source voltage.35
Figure 5 – Circuit diagram for testing of gate-source voltage.37
Figure 6 – Circuit diagram for testing of gate-drain voltage .39
Figure 7 – Circuit diagrams for the measurement of drain off-state current .41
Figure 8 – Basic circuit for the testing of drain current .43
Figure 9 – Circuit diagram for testing of peak drain current .45
Figure 10 – Basic circuit for the testing of reverse drain current of MOSFETs .47
Figure 11 – Basic circuit for the testing of peak reverse drain current of MOSFETs.49
Figure 12 – Circuit diagram for verifying dv/dt .51
Figure 13 – Example of graphical representation (current waveform during MOSFET
forward recovery) .51

– 4 – 60747-8-4  CEI:2004
Figure 14 – Exemple de représentation graphique (Forme d’onde de tension pendant
le recouvrement direct du MOSFET) .52
Figure 15 – Circuit et séquence d’impulsions pour la vérification de la zone de
fonctionnement en sécurité en polarisation directe (FBSOA).54
Figure 16 – Schéma de circuit pour la vérification de la RBSOA .56
Figure 17 – Formes d’ondes d’essai pour la vérification de la RBSOA .58
Figure 18 – Circuit pour l'essai de durée d'impulsion de fonctionnement en sécurité,
en charge en court-circuit .60
Figure 19 – Formes d'ondes de la tension grille-source V , du courant de drain I et
GS D
de la tension V pendant la condition de charge en court-circuit SCSOA .62
DS
Figure 20 – Circuit pour la commutation d’avalanche inductive .64
Figure 21 – Formes d'ondes de I , V et V pendant la commutation inductive
D DS GS
non écrêtée .64
Figure 22 – Formes d'ondes de I , V et V pour la commutation d’avalanche
D DS GS
non répétitive.68
Figure 23 – Schémas de circuit de mesure de la tension de claquage drain-source .70
Figure 24 – Schéma de circuit pour la mesure de la tension grille-source à l’état bloqué
et de la tension de seuil grille-source.72
Figure 25 – Schéma de circuit pour la mesure du courant de fuite de drain
(ou à l’état bloqué).74
Figure 26 – Schéma de circuit pour la mesure du courant de fuite de grille .76
Figure 27 – Circuit de base de mesure pour la résistance à l’état passant .78
Figure 28 – Résistance à l’état passant .78
Figure 29 – Schéma de circuit pour le temps de commutation.82
Figure 30 – Formes schématiques des ondes et temps de commutation .82
Figure 31 – Circuit pour la détermination de la dissipation de puissance et/ou
de l’énergie à l’état passant et à l’état bloqué .84
Figure 32 – Schéma de circuit de mesure des charges de grille.88
Figure 33 – Circuit de base de mesure de la capacité d'entrée en court-circuit .90
Figure 34 – Circuit de base de mesure de la capacité de sortie en court-circuit (C ).92
oss
Figure 35 – Circuit de mesure de la capacité de transfert inverse C .94
rss
Figure 36 – Circuit de mesure de la résistance de grille interne, en court-circuit .96
Figure 37 – Schéma de circuit pour le temps de recouvrement direct et la charge
de recouvrement direct du MOSFET (Méthode 1) .98
Figure 38 – Forme d’onde de courant à travers le MOSFET.100
Figure 39 – Schéma de circuit pour le temps de recouvrement direct et la charge
de recouvrement direct du MOSFET (Méthode 2) .102
Figure 40 – Forme d’onde de courant à travers le MOSFET.104
Figure 41 – Schéma de circuit de mesure de la tension inverse drain-source.106
Figure 42 – Schéma de circuit de mesure de la tension de crête inverse
drain-source répétitive .108
Figure 43 – Circuit pour le blocage à haute température .112
Figure 44 – Circuit pour polarisation de grille à haute température.112
Figure 45 – Circuit pour la durée de vie en fonctionnement intermittent .114
Figure 46 – Nombre de cycles attendus en fonction de l'augmentation
de température ∆T .114
vj
60747-8-4  IEC:2004 – 5 –
Figure 14 – Example of graphical representation (voltage waveform during MOSFET
forward recovery).53
Figure 15 – Circuit and pulse sequence for verifying forward-bias safe operating area
(FBSOA) .55
Figure 16 – Circuit diagram for verifying RBSOA.57
Figure 17 – Test waveforms for verifying RBSOA.59
Figure 18 – Circuit for testing safe operating pulse duration at load short circuit .61
Figure 19 – Waveforms of gate-source voltage V , drain current I and voltage V
GS D DS
during load short-circuit condition SCSOA .63
Figure 20 – Circuit for the inductive avalanche switching .65
Figure 21 – Waveforms of I , V and V during unclamped inductive switching.65
D DS GS
Figure 22 – Waveforms of I , V and V for the non-repetitive avalanche switching .69
D DS GS
Figure 23 – Circuit diagrams for the measurement of the drain-source breakdown voltage.71
Figure 24 – Circuit diagram for measurement of gate-source off-state voltage and
gate-source threshold voltage.73
Figure 25 – Circuit diagram for drain leakage (or off-state) current measurement .75
Figure 26 – Circuit diagram for measuring of gate leakage current.77
Figure 27 – Basic circuit of measurement for on-state resistance.79
Figure 28 – On-state resistance .79
Figure 29 – Circuit diagram for switching time.83
Figure 30 – Schematic switching waveforms and times .83
Figure 31 – Circuit for determining the turn-on and turn-off power dissipation and/or
energy .85
Figure 32 – Circuit diagram for the measurement gate charges.89
Figure 33 – Basic circuit for the measurement of short-circuit input capacitance .91
Figure 34 – Basic circuit for the measurement of short-circuit output capacitance (C ) .93
oss
Figure 35 – Circuit for the measurement of reverse transfer capacitance C .95
rss
Figure 36 – Circuit for the measurement of short-circuit internal gate resistance.97
Figure 37 – Circuit diagram for MOSFET forward recovery time and recovered charge
(Method 1) .99
Figure 38 – Current waveform through MOSFET.101
Figure 39 – Circuit diagram for MOSFET forward recovery time and recovered charge
(Method 2) .103
Figure 40 – Current waveform through MOSFET.105
Figure 41 – Circuit diagram for the measurement of drain-source reverse voltage .107
Figure 42 – Circuit diagram for the measurement of repetitive peak drain-source reverse
voltage.109
Figure 43 – Circuit for high-temperature blocking.113
Figure 44 – Circuit for high-temperature gate bias .113
Figure 45 – Circuit for intermittent operating life .115
Figure 46 – Expected numbers of cycles versus temperature rise ∆T .115
vj
– 6 – 60747-8-4  CEI:2004
Tableau 1 – Termes relatifs aux MOSFET dans la présente norme et termes
conventionnels utilisés pour la diode inverse intégrée dans le MOSFET .22
Tableau 2 – Caractéristiques définissant les défaillances et critères de défaillance .32
Tableau 3 – Caractéristiques définissant les défaillances pour les essais d'endurance
et de fiabilité.110
Tableau 4 – Essais de type et essais individuels de série minima pour les MOSFET,
s'ils sont applicables .116

60747-8-4  IEC:2004 – 7 –
Table 1 – Terms for MOSFET in this standard and the conventional used terms for the
inverse diode integrated in the MOSFET.23
Table 2 – Failure defining characteristics and failure criteria.33
Table 3 – Failure-defining characteristics for endurance and reliability tests .111
Table 4 – Minimum items of type and routine tests for MOSFETs when applicable.117

– 8 – 60747-8-4  CEI:2004
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
DISPOSITIFS DISCRETS À SEMICONDUCTEURS –

Partie 8-4: Transistors à semiconducteurs à oxyde métallique à effet de
champ (MOSFET) pour les applications de commutation de puissance

AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes
internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des
comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent
également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO),
selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60747-8-4 a été établie par le sous-comité 47E: Dispositifs
discrets à semiconducteurs, du comité d'études 47 de la CEI: Dispositifs à semiconducteurs.
Le texte de la présente norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
47E/259/FDIS 47E/266/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.

60747-8-4  IEC:2004 – 9 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
DISCRETE SEMICONDUCTOR DEVICES –

Part 8-4: Metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs)
for power switching applications

FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote international
co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To this end and in
addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications, Technical Reports,
Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC Publication(s)”). Their
preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with
may participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely with the International Organization for
Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence between
any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any equipment
declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and expenses
arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of patent
rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60747-8-4 has been prepared by subcommittee 47E: Discrete
semiconductor devices, of IEC technical committee 47: Semiconductor devices.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
47E/259/FDIS 47E/266/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.

– 10 – 60747-8-4  CEI:2004
La présente norme doit être lue conjointement à la CEI 60747-1, où l’utilisateur trouvera
toutes les informations de base sur
– la terminologie (Chapitre II);
– les symboles littéraux (Chapitre II);
– les valeurs limites et caractéristiques essentielles (Chapitre III);
– les méthodes de mesurage (y compris les vérifications des valeurs limites) (Chapitre IV);
– la réception et la fiabilité (Chapitre V).

La CEI 60747 comprend les parties suivantes, regroupées sous le titre général Dispositifs
discrets à semiconducteurs:
Partie 1: Généralités
Partie 2: Diodes de redressement
Partie 3: Signal (y compris commutation) et diodes régulatrices
Partie 4: Dispositifs à micro-ondes
Partie 5: Dispositifs optoélectroniques
Partie 6: Thyristors
Partie 7: Transistors bipolaires
Partie 8: Transistors à effet de champ
Partie 9: Transistors bipolaires à grille isolée (IGBT)
Partie 10: Spécification générique pour les dispositifs discrets et les circuits intégrés
Partie 11: Spécification intermédiaire pour les dispositifs discrets
Partie 12: Spécification intermédiaire pour les dispositifs optoélectroniques
Partie 13: —
Partie 14: Capteurs à semiconducteurs
Partie 15: Dispositifs à semiconducteurs de puissance isolés
Partie 16: Dispositifs intégrés à micro-ondes.

Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de
maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous «http://webstore.iec.ch» dans les
données relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
60747-8-4  IEC:2004 – 11 –
This standard is to be read in conjunction with IEC 60747-1 where the user will find all basic
information on
– terminology (Chapter II);
– letter symbols (Chapter II);
– essential ratings and characteristics (Chapter III);
– measuring methods (including verification of ratings) (Chapter IV);
– acceptance and reliability (Chapter V).

IEC 60747 consists of the following parts, under the general title Discrete semiconductor
devices:
Part 1: General
Part 2: Rectifier diodes
Part 3: Signal (including switching) and regulator diodes
Part 4: Microwave devices
Part 5: Optoelectronic devices
Part 6: Thyristors
Part 7: Bipolar transistors
Part 8: Field-effect transistors
Part 9: Insulated-gate bipolar transistors (IGBTs)
Part 10: Generic specification for discrete devices and integrated circuits
Part 11: Sectional specification for discrete devices
Part 12: Sectional specification for optoelectronic devices
Part 13: —
Part 14: Semiconductor sensors
Part 15: Isolated power semiconductor devices
Part 16: Microwave integrated devices.

The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until the
maintenance result date indicated on the IEC web site under "http://webstore.iec.ch" in the data
related to the specific publication. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 12 – 60747-8-4  CEI:2004
DISPOSITIFS DISCRETS À SEMICONDUCTEURS –

Partie 8-4: Transistors à semiconducteurs à oxyde métallique à effet de
champ (MOSFET) pour les applications de commutation de puissance

1 Domaine d’application
La présente partie de la CEI 60747 donne des détails pour les catégories suivantes de
transistors à semiconducteurs à oxyde métallique à effet de champ (MOSFET) avec des
diodes inverses.
– Type à appauvrissement, type B (normalement à l’état passant).
– Type à enrichissement, type C (normalement à l’état bloqué).
NOTE 1 Pour certaines applications, les MOSFET peuvent ne pas avoir de caractéristiques de diode inverse dans
la fiche technique. Des configurations spéciales d'élément de circuit pour éliminer la diode sont en cours de
développement pour de telles applications. Les applications des MOSFET telles que des équipements de
commande de moteur nécessitent d'indiquer les caractéristiques de diode inverse dans le MOSFET pour utiliser la
diode inverse comme diode de roue libre.
NOTE 2 Le MOSFET est classé comme une sorte de transistor à effet de champ à grille isolée (IGFET) dans la
CEI 60747-8.
NOTE 3 Seul le symbole graphique pour le type C est utilisé dans la présente norme. Il s’applique également
pour la mesure des dispositifs de type B.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références
non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60747-1:1983, Dispositifs à semiconducteurs – Dispositifs discrets et circuits intégrés –
Partie 1: Généralités
CEI 60747-2:2000, Dispositifs à semiconducteurs – Dispositifs discrets et circuits intégrés –
Partie 2: Diodes de redressement
CEI 60747-8:2000, Dispositifs à semiconducteurs – Partie 8: Transistors à effet de champ.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1 Termes généraux
Les termes généraux pour les MOSFET sont définis en 4.2 de la CEI 60747-8.
3.2 Circuit équivalent
Les MOSFET contiennent généralement (voir NOTE 1 de l’Article 1) une diode intrinsèque
inverse ou une diode en parallèle avec le MOSFET proprement dit. La Figure 1 représente le
circuit équivalent d'un dispositif à canal N. Les polarités sont inversées pour les dispositifs à
canal P. La diode n'est pas représentée dans le symbole graphique habituel.

60747-8-4  IEC:2004 – 13 –
DISCRETE SEMICONDUCTOR DEVICES –

Part 8-4: Metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs)
for power switching applications

1 Scope
This part of IEC 60747 gives details for the following categories of metal-oxide semiconductor
field-effect transistors (MOSFETs) with inverse diodes.
– Type B depletion (normally on) type.
– Type C enhancement (normally off) type.
NOTE 1 MOSFETs for some applications may not have inverse diode characteristics in the data sheet. Special
circuit element structures to eliminate body diode are under development for such applications. MOSFET applications
such as motor control equipment need to specify the inverse diode characteristics in the MOSFET to use the inverse
diode as a free wheeling diode.
NOTE 2 MOSFET is classified as a kind of insulated gate field-effect transistor (IGFET) in IEC 60747-8.
NOTE 3 The graphical symbol only for type C is used in this standard. It equally applies for the measurement of type
B devices.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For
dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the
referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60747-1:1983, Semiconductor devices – Discrete devices and integrated circuits – Part 1:
General
IEC 60747-2:2000, Semiconductor devices – Discrete devices and integrated circuits – Part 2:
Rectifier diodes
IEC 60747-8:2000, Semiconductor devices – Part 8: Field-effect transistors.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1 General terms
General terms for MOSFETs are defined in 4.2 of IEC 60747-8.
3.2 Equivalent circuit
MOSFETs generally (see NOTE 1 in Clause 1) contain an intrinsic inverse or body diode in
parallel with the MOSFET itself. Figure 1 shows the equivalent circuit of an N-channel device.
Polarities are reversed for P-channel devices. The diode is not shown in the normal graphical
symbol.
– 14 – 60747-8-4  CEI:2004
D
S
G
IEC  1131/04
Figure 1 – Circuit équivalent d’un MOSFET avec diode inverse
3.3 Termes relatifs aux valeurs limites et aux caractéristiques
3.3.1
taux d'augmentation de tension à l'état bloqué
dv/dt
taux d’augmentation de la tension drain-source, état bloqué, induite pendant la période de
recouvrement inverse de diode inverse
3.3.2
zone de fonctionnement en sécurité en polarisation inverse
RBSOA
courant de drain en fonction de la zone de tension drain-source dans laquelle le MOSFET
peut être mis à l’état bloqué de façon répétitive avec une charge inductive écrêtée sans
défaillance
3.3.3
zone de fonctionnement en sécurité en court-circuit
SCSOA
courant de drain en fonction de la zone de tension de drain dans laquelle le MOSFET peut
être à l’état passant et à l’état bloqué de façon non répétitive sans défaillance
3.3.4
énergie d’avalanche (pour les dispositifs à avalanche)
E
A
capacité d'énergie d'avalanche à l’état bloqué
3.3.5
énergie d’avalanche répétitive (pour les dispositifs à avalanche)
E
AR
capacité d'énergie d'avalanche répétitive à l’état bloqué
3.3.6
énergie d’avalanche non répétitive (pour les dispositifs à avalanche)
E
AS
capacité d'énergie d'avalanche non répétitive à l’état bloqué (impulsion unique)
3.3.7
courant de fuite de drain
I
DS
courant de drain à l’état bloqué

60747-8-4  IEC:2004 – 15 –
D
S
G
IEC  1131/04
Figure 1 – Equivalent circuit of MOSFET with inverse diode
3.3 Terms related to ratings and characteristics
3.3.1
rate of rise of off-state voltage
dv/dt
rate of rise of drain-source off-state voltage induced during reverse recovery period of the
inverse diode
3.3.2
reverse-bias  safe operating area
RBSOA
drain current versus drain-source voltage region in which the MOSFET is able to turned-off
repetitively with clamped inductive load without failure
3.3.3
short-circuit safe operating area
SCSOA
drain current versus drain voltage region in which the MOSFET is able to turn on and off non
repetitively without failure
3.3.4
avalanche energy (for avalanche devices)
E
A
avalanche energy capability during turn-off period
3.3.5
repetitive avalanche energy (for avalanche devices)
E
AR
repetitive avalanche energy capability during turn-off period
3.3.6
non-repetitive avalanche energy (for avalanche devices)
E
AS
non-repetitive avalanche capability during turn-off period (single pulse)
3.3.7
drain leakage current
I
DS
drain current in the off-state

-----------
...