SGT MOSFET，即屏蔽柵溝槽MOSFET（Shielded Gate Trench MOSFET），是一種半新型的功率半導(dǎo)體器件。它基于傳統(tǒng)溝槽MOSFET技術(shù)，并通過結(jié)構(gòu)上的改進來提升性能，特別是在降低導(dǎo)通電阻和開關(guān)損耗方面表現(xiàn)出色。接下來，我們將詳細(xì)介紹SGT MOSFET的特點、優(yōu)勢以及應(yīng)用領(lǐng)域。

SGT MOS的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)創(chuàng)新是將傳統(tǒng)MOSFET的單柵極拆分為兩個柵極：

控制柵（Control Gate）：位于溝槽頂部，直接控制溝道的開啟與關(guān)閉，與傳統(tǒng)MOSFET柵極功能類似。

屏蔽柵（Shield Gate）：位于溝槽側(cè)壁或底部，通常與源極連接（而非漏極），通過電場屏蔽效應(yīng)優(yōu)化器件內(nèi)部的電場分布。垂直溝槽結(jié)構(gòu)：電流路徑垂直于芯片表面，縮短漂移區(qū)長度（Drift Region），降低導(dǎo)通電阻（Rds(on)）。 由于這些明顯的優(yōu)點，功率場效應(yīng)晶體管在電機調(diào)速，開關(guān)電源等各種領(lǐng)域應(yīng)用的非常多。寧波新能源功率器件MOS產(chǎn)品選型芯片

超結(jié)MOSFET的優(yōu)勢

1、導(dǎo)通電阻大幅降低超結(jié)結(jié)構(gòu)***降低了高電壓應(yīng)用中的導(dǎo)通電阻，減少了功率損耗，提高了能效。

2、耐壓性能優(yōu)異通過優(yōu)化電場分布，超結(jié)MOS在提高耐壓的同時避免了導(dǎo)通電阻的急劇增加，使其在高電壓應(yīng)用中更具優(yōu)勢。

3、高頻開關(guān)性能優(yōu)越得益于超結(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，超結(jié)MOS具備出色的開關(guān)速度，適用于高頻開關(guān)電源和逆變器等應(yīng)用。

4、工藝成熟，生產(chǎn)成本逐步降低隨著工藝的不斷成熟和批量生產(chǎn)能力的提升，超結(jié)MOS的生產(chǎn)成本逐步降低，推動了其在更多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。超結(jié)MOS的工藝雖然復(fù)雜，但其***的性能提升使其在電力電子領(lǐng)域成為不可或缺的器件，特別是在需要高效率、高功率密度和低能耗的應(yīng)用場景中。 中山領(lǐng)域功率器件MOS產(chǎn)品選型推薦型號由于MOSFET是電壓控制器件，具有很高的輸入阻抗，因此其驅(qū)動功率很小，對驅(qū)動電路要求較低.

電力電子器件正沿著大功率化、高頻化、集成化的方向發(fā)展。80年代晶閘管的電流容量已達6000安，阻斷電壓高達6500伏。但這類器件工作頻率較低。提高其工作頻率，取決于器件關(guān)斷期間如何加快基區(qū)少數(shù)載流的復(fù)合速度和經(jīng)門極抽取更多的載流子。降低少子壽命雖能有效地縮短關(guān)斷電流的過程，卻導(dǎo)致器件導(dǎo)通期正向壓降的增加。因此必須兼顧轉(zhuǎn)換速度和器件通態(tài)功率損耗的要求。80年代這類器件的比較高工作頻率在 10千赫以下。雙極型大功率晶體管可以在100千赫頻率下工作，其控制電流容量已達數(shù)百安，阻斷電壓1千多伏,但維持通態(tài)比其他功率可控器件需要更大的基極驅(qū)動電流。由于存在熱激發(fā)二次擊穿現(xiàn)象，限制抗浪涌能力。進一步提高其工作頻率仍然受到基區(qū)和集電區(qū)少子儲存效應(yīng)的影響。70年代中期發(fā)展起來的單極型MOS功率場效應(yīng)晶體管， 由于不受少子儲存效應(yīng)的限制，能夠在兆赫以上的頻率下工作。這種器件的導(dǎo)通電流具有負(fù)溫度特性，不易出現(xiàn)熱激發(fā)二次擊穿現(xiàn)象；需要擴大電流容量時，器件并聯(lián)簡單，具有線性輸出特性和較小驅(qū)動功率；在制造工藝上便于大規(guī)模集成。但通態(tài)壓降較大，制造時對材料和器件工藝的一致性要求較高。到80 年代中、后期電流容量*達數(shù)十安，阻斷電壓近千伏。

功率MOSFET的基本特性

靜態(tài)特性MOSFET的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性。

漏極電流ID和柵源間電壓UGS的關(guān)系稱為MOSFET的轉(zhuǎn)移特性，ID較大時，ID與UGS的關(guān)系近似線性，曲線的斜率定義為跨導(dǎo)Gfs

MOSFET的漏極伏安特性（輸出特性）：截止區(qū)（對應(yīng)于GTR的截止區(qū)）；飽和區(qū)（對應(yīng)于GTR的放大區(qū)）；非飽和區(qū)（對應(yīng)于GTR的飽和區(qū)）。電力MOSFET工作在開關(guān)狀態(tài)，即在截止區(qū)和非飽和區(qū)之間來回轉(zhuǎn)換。電力MOSFET漏源極之間有寄生二極管，漏源極間加反向電壓時器件導(dǎo)通。電力MOSFET的通態(tài)電阻具有正溫度系數(shù)，對器件并聯(lián)時的均流有利。

功率MOS管選型需根據(jù)應(yīng)用場景、電壓、電流、熱性能等關(guān)鍵參數(shù)綜合考量。

SGT MOS結(jié)構(gòu)優(yōu)勢電場優(yōu)化與高耐壓：

屏蔽柵的電場屏蔽作用：屏蔽柵將漏極的高電場從控制柵下方轉(zhuǎn)移至溝槽側(cè)壁，避免柵氧化層因電場集中而擊穿。橫向電場均勻化：通過電荷平衡技術(shù)（類似超結(jié)原理），漂移區(qū)的電場分布從傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的“三角形”變?yōu)椤熬匦巍保?**提升擊穿電壓（BV）。

BV提升實例：在相同外延層參數(shù)下，SGT的BV比傳統(tǒng)溝槽MOS提高15%-25%（例如原設(shè)計100V的器件可達120V）。低導(dǎo)通電阻（Rds(on)）：垂直電流路徑：消除平面MOS中的JFET效應(yīng)，漂移區(qū)電阻（Rdrift）降低40%-60%。短溝道設(shè)計：分柵結(jié)構(gòu)允許更短的溝道長度（可至0.1μm以下），溝道電阻（Rch）降低30%-50%。 半導(dǎo)體，這一在我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡钠骷?，其?yīng)用多元且功能多樣.湖州20V至100V N+P MOSFET功率器件MOS產(chǎn)品選型晶圓

高頻場景側(cè)重低寄生參數(shù)的QFN或SO-8；寧波新能源功率器件MOS產(chǎn)品選型芯片

事實表明，無論是電力、機械、礦冶、交通、石油、能源、化工、輕紡等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是通信、激光、機器人、環(huán)保、原子能、航天等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，都迫切需要高質(zhì)量、高效率的電能。而電力電子正是將各種一次能源高效率地變?yōu)槿藗兯璧碾娔?，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保和提高人民生活質(zhì)量的重要手段，它已經(jīng)成為弱電控制與強電運行之間、信息技術(shù)與先進制造技術(shù)之間、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)自動化、智能化改造和興建高科技產(chǎn)業(yè)之間不可缺少的重要橋梁。而新型電力電子器件的出現(xiàn)，總是帶來一場電力電子技術(shù)的**。電力電子器件就好像現(xiàn)代電力電子裝置的心臟，它對裝置的總價值，尺寸、重量、動態(tài)性能，過載能力，耐用性及可靠性等，起著十分重要的作用 [3]。寧波新能源功率器件MOS產(chǎn)品選型芯片