In manchen Leistungsschaltkreisen, in denen der DMOS-Transistor als Schalter
eingesetzt wird, kann es während des Schaltvorgangs zu einer Umkehrung der
Drain-Source-Spannung () kommen. Ein typisches Beispiel dafür
sind Schaltnetzteile [8]. In diesem Fall muß auch der Laststrom
,,verkehrt`` durch den Transistor fließen können. Im Fall von
Bipolartransistoren schaltet man eine ,,antiparallele Diode`` zwischen
Emitter und Kollektor, die, wie ihr Name schon sagt, im Normalbetrieb sperrt
und im Inversbetrieb den Strom übernimmt. Der DMOS-Transistor besitzt
intrinsisch eine solche Diode, gebildet aus buried layer, Epi-Schicht
und der
-Implantation zur besseren Kontaktierung des
-bodies.
Daneben bildet diese Struktur einen parasitären Bipolartransistor, der
zusätzlich noch das Sourcegebiet umfaßt. Dieser
Bipolartransistor wird automatisch mit der Diode eingeschaltet, da die
Kollektor-Basis-Spannung aufgrund der im Basisgebiet abfallenden Spannung,
die der Stromfluß im Basisgebiet bewirkt, immer
ist (ein
Bipolartransistor ist aber sogar bei leicht negativer
Kollektor-Basis-Spannung funktionsfähig, er befindet sich dann im
übersteuerten Betrieb). Allerdings ist die Stromverstärkung dieses
Bipolartransistors extrem schlecht. Er hat einen geringen
Emitterwirkungsgrad aufgrund höherer Basis- (
-body) als
Emitterdotierungskonzentration (Epi-Gebiet). Das stark nichtkonstante
-body-Dotierungsprofil erzeugt außerdem ein Driftfeld, das dem
Diffusionsstrom entgegengesetzt ist (genau umgekehrt wie in einem
,,normalen`` Bipolartransistor).
Das intrinsische Diodenverhalten des DMOS-Transistors ist jedoch oft zu langsam, um schaltungstechnisch genutzt zu werden. Im folgenden werden Ergebnisse statischer und dynamischer Bauelementsimulationen gezeigt, die das Verhalten des DMOS-Transistors bei Inversbetrieb verdeutlichen sollen.