揭秘WAYON維安新研發(fā)的SGT MOSFET，三大優(yōu)勢前途無量!代理商KOYUELEC光與電子為您提供技術(shù)選型以及方案應(yīng)用支持!

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?，在采用同樣摻雜濃度的外延材料規(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。

圖1：Trench MOS和SGT MOS器件結(jié)構(gòu)

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。

圖2：Trench MOS和SGT MOS的特征電阻對比

圖3：PDFN5*6封裝的最小導(dǎo)通電阻對比

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。

圖4：Trench MOS和SGT MOS柵電荷對比

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，如下圖5中，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)。

圖5：SGT MOS built-in Sunbber結(jié)構(gòu)

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

審核編輯：湯梓紅

(2)PD、適配器同步整流

(3)BMS及電機(jī)控制

(4)通訊電源、5G基站

審核編輯：湯梓紅