MOSFET大致可以分為以下幾類:平面型MOSFET;Trench (溝槽型)MOSFET,主要用于低壓領(lǐng)域;SGT(Shielded Gate Transistor,屏蔽柵溝槽)MOSFET,主要用于中壓和低壓領(lǐng)域;SJ-(超結(jié))MOSFET,主要在高壓領(lǐng)域應(yīng)用。
隨著手機(jī)快充、電動(dòng)汽車、無刷電機(jī)和鋰電池的興起,中壓MOSFET的需求越來越大,中壓功率器件開始蓬勃發(fā)展,因其巨大的市場份額,國內(nèi)外諸多廠商在相應(yīng)的新技術(shù)研發(fā)上不斷加大投入。SGT MOSFET作為中MOSFET的代表,被作為開關(guān)器件廣泛應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、逆變器系統(tǒng)及電源管理系統(tǒng),是核心功率控制部件。
SGT MOSFET結(jié)構(gòu)具有電荷耦合效應(yīng),在傳統(tǒng)溝槽MOSFET器件PN結(jié)垂直耗盡的基礎(chǔ)上引入了水平耗盡,將器件電場由三角形分布改變?yōu)榻凭匦畏植迹诓捎猛瑯訐诫s濃度的外延材料規(guī)格情況下,器件可以獲得更高的擊穿電壓。較深的溝槽深度,可以利用更多的硅體積來吸收EAS能量,所以SGT在雪崩時(shí)可以做得更好,更能承受雪崩擊穿和浪涌電流。在開關(guān)電源,電機(jī)控制,動(dòng)力電池系統(tǒng)等應(yīng)用領(lǐng)域中,SGT MOSFET配合先進(jìn)封裝,非常有助于提高系統(tǒng)的效能和功率密度。
SGT技術(shù)優(yōu)勢,具體體現(xiàn):
優(yōu)勢1:提升功率密度
SGT結(jié)構(gòu)相對傳統(tǒng)的Trench結(jié)構(gòu),溝槽挖掘深度深3-5倍,可以橫向使用更多的外延體積來阻止電壓,顯著降低了MOSFET器件的特征導(dǎo)通電阻(Specific Resistance),例如相同的封裝外形PDFN5*6,采用SGT芯片技術(shù),可以得到更低的導(dǎo)通電阻。
優(yōu)勢2:極低的開關(guān)損耗
SGT相對傳統(tǒng)Trench結(jié)構(gòu),具有低Qg 的特點(diǎn)。屏蔽柵結(jié)構(gòu)的引入,可以降低MOSFET的米勒電容CGD達(dá)10倍以上,有助于降低器件在開關(guān)電源應(yīng)用中的開關(guān)損耗。另外,CGD/CGS的低比值也是目前同步整流應(yīng)用中抑制shoot-through的關(guān)鍵指標(biāo),采用SGT結(jié)構(gòu),可以獲得更低的CGD/CGS比值。
優(yōu)勢3:更好的EMI優(yōu)勢
SGT MOS結(jié)構(gòu)中的內(nèi)置電阻電容緩沖結(jié)構(gòu),可以抑制DS電壓關(guān)斷時(shí)的瞬態(tài)振蕩,開關(guān)電源應(yīng)用中,SGT結(jié)構(gòu)中寄生的CD-shield和Rshield可以吸收器件關(guān)斷時(shí)dv/dt變化帶來的尖峰和震蕩,進(jìn)一步降低應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)。
值得一提的是,依托本土龐大的中壓MOSFET市場需求,國產(chǎn)器件在中低壓領(lǐng)域替換進(jìn)口品牌的潛力極大,維安在高功率密度、低內(nèi)阻的SGT MOSFET上面進(jìn)行積極布局,結(jié)合市場和客戶的需求,在產(chǎn)品工藝、封裝上持續(xù)創(chuàng)新。
針對不同的應(yīng)用場景,在產(chǎn)品系列、規(guī)格尺寸上推薦選型如下:
(1)PC、筆電、無線充電等
(2)PD、適配器同步整流
(3)BMS及電機(jī)控制
維安(WAYON)是電路保護(hù)元器件及功率半導(dǎo)體提供商。WAYON始終堅(jiān)持“以客戶為導(dǎo)向,以技術(shù)為本,堅(jiān)持艱苦奮斗精神”的核心價(jià)值觀。致力于通過技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)市場,努力成為全球電路保護(hù)元器件及功率半導(dǎo)體的領(lǐng)先品牌。
責(zé)任編輯:tzh
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