SGTMOSFET(屏蔽柵溝槽MOSFET)是在傳統(tǒng)溝槽MOSFET基礎(chǔ)上發(fā)展而來的新型功率器件,其關(guān)鍵技術(shù)在于深溝槽結(jié)構(gòu)與屏蔽柵極設(shè)計(jì)的結(jié)合。通過在硅片表面蝕刻深度達(dá)3-5倍于傳統(tǒng)溝槽的垂直溝槽,并在主柵極上方引入一層多晶硅屏蔽柵極,SGTMOSFET實(shí)現(xiàn)了電場分布的優(yōu)化。屏蔽柵極與源極相連,形成...
與競品技術(shù)的對比相比傳統(tǒng)平面MOSFET和超結(jié)MOSFET,SGT MOSFET在中等電壓范圍(30V-200V)具有更好的優(yōu)勢。例如,在60V應(yīng)用中,其R<sub>DS(on)</sub>比超結(jié)器件低15%,但成本低于GaN器件。與SiC MOSFET相比,SGT硅基方案在200V以下性價(jià)比更高,適合消費(fèi)電子和工業(yè)自動(dòng)化。然而,在超高壓(>900V)或超高頻(>10MHz)場景,GaN和SiC仍是更推薦擇。在中低壓市場中,SGT MOSFET需求很大,相比Trench MOSFET成本降低,性能提高,對客戶友好。3D 打印機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用 SGT MOSFET對打印頭移動(dòng)與成型平臺(tái)升降的精確控制提高 3D 打印的精度與質(zhì)量。安徽60VSGTMOSFET工程技術(shù)
隨著新能源汽車的快速發(fā)展,SGT MOSFET在汽車電子中的應(yīng)用日益增加:電動(dòng)車輛(EV/HEV):SGT MOSFET用于車載充電機(jī)(OBC)、DC-DC轉(zhuǎn)換器和電池管理系統(tǒng)(BMS),以提高能源轉(zhuǎn)換效率并降低功耗。電機(jī)驅(qū)動(dòng)與逆變器:相比傳統(tǒng)MOSFET,SGT結(jié)構(gòu)在高頻、高壓環(huán)境下表現(xiàn)更優(yōu),適用于電機(jī)控制和逆變器系統(tǒng)。智能駕駛與車載電子:隨著汽車智能化發(fā)展,SGT MOSFET在ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))和車載信息娛樂系統(tǒng)中也發(fā)揮著重要作用.SGT MOSFET性能更好,未來將大量使用SGT MOSFET的產(chǎn)品,市場前景巨大安徽30VSGTMOSFET結(jié)構(gòu)SGT MOSFET 電磁輻射小,適用于電磁敏感設(shè)備。
SGT MOSFET 的基本結(jié)構(gòu)與工作原理
SGT(Shielded Gate Trench)MOSFET 是一種先進(jìn)的功率半導(dǎo)體器件,其結(jié)構(gòu)采用溝槽柵(Trench Gate)設(shè)計(jì),并在柵極周圍引入屏蔽層(Shield Electrode),以優(yōu)化電場分布并降低導(dǎo)通電阻(R<sub>DS(on)</sub>)。與傳統(tǒng)平面MOSFET相比,SGT MOSFET通過垂直溝槽結(jié)構(gòu)增加了單元密度,從而在相同芯片面積下實(shí)現(xiàn)更高的電流處理能力。其工作原理基于柵極電壓控制溝道形成:當(dāng)柵極施加正向電壓時(shí),P型體區(qū)反型形成N溝道,電子從源極流向漏極;而屏蔽電極則通過接地或負(fù)偏置抑制柵極-漏極間的高電場,從而降低米勒電容(C<sub>GD</sub>)和開關(guān)損耗。這種結(jié)構(gòu)特別適用于高頻、高功率密度應(yīng)用,如電源轉(zhuǎn)換器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)
在工業(yè)領(lǐng)域,SGT MOSFET主要用于高效電源管理和電機(jī)控制:工業(yè)電源(如服務(wù)器電源、通信設(shè)備):SGT MOSFET的高頻特性使其適用于開關(guān)電源(SMPS)、不間斷電源(UPS)等,提高能源利用效率百分之25。工業(yè)電機(jī)控制:在伺服驅(qū)動(dòng)、PLC(可編程邏輯控制器)和自動(dòng)化設(shè)備中,SGT MOSFET的低損耗特性有助于提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和響應(yīng)速度??稍偕茉矗ü夥孀兤?、儲(chǔ)能系統(tǒng)):某公司集成勢壘夾斷二極管SGT功率MOS器件在高壓環(huán)境下表現(xiàn)優(yōu)異,適用于太陽能逆變器和儲(chǔ)能系統(tǒng)屏蔽柵降米勒電容,SGT MOSFET 減少電壓尖峰,穩(wěn)定電路運(yùn)行。
SGT MOSFET 的擊穿電壓性能是其關(guān)鍵指標(biāo)之一。在相同外延材料摻雜濃度下,通過優(yōu)化電荷耦合結(jié)構(gòu),其擊穿電壓比傳統(tǒng)溝槽 MOSFET 有明顯提升。例如在 100V 的應(yīng)用場景中,SGT MOSFET 能夠穩(wěn)定工作,而部分傳統(tǒng)器件可能已接近或超過其擊穿極限。這一特性使得 SGT MOSFET 在對電壓穩(wěn)定性要求高的電路中表現(xiàn)出色,保障了電路的可靠運(yùn)行。在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制電路中,常面臨復(fù)雜的電氣環(huán)境與電壓波動(dòng),SGT MOSFET 憑借高擊穿電壓,能有效抵御電壓沖擊,確??刂菩盘枩?zhǔn)確傳輸,維持生產(chǎn)線穩(wěn)定運(yùn)行,提高工業(yè)生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。新能源船舶的電池管理系統(tǒng)大量應(yīng)用 SGT MOSFET,實(shí)現(xiàn)對電池組充放電的精確管理,提高電池使用效率.PDFN3333SGTMOSFET行業(yè)
數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器電源系統(tǒng)采用 SGT MOSFET,利用其高效的功率轉(zhuǎn)換能力,降低電源模塊的發(fā)熱.安徽60VSGTMOSFET工程技術(shù)
熱阻(Rth)與散熱封裝創(chuàng)新
SGTMOSFET的高功率密度對散熱提出更高要求。新的封裝技術(shù)包括:1雙面散熱(Dual Cooling),在TOLL或DFN封裝中引入頂部金屬化層,使熱阻(Rth-jc)從1.5℃/W降至0.8℃/W;2嵌入式銅塊,在芯片底部嵌入銅塊散熱效率提升35%;3銀燒結(jié)工藝,采用納米銀燒結(jié)材料替代焊錫,界面熱阻降低50%。以TO-247封裝SGT為例,其連續(xù)工作結(jié)溫(Tj)可達(dá)175℃,支持200A峰值電流,通過先進(jìn)技術(shù),可降低熱阻,增加散熱,使得性能更好 安徽60VSGTMOSFET工程技術(shù)
SGTMOSFET(屏蔽柵溝槽MOSFET)是在傳統(tǒng)溝槽MOSFET基礎(chǔ)上發(fā)展而來的新型功率器件,其關(guān)鍵技術(shù)在于深溝槽結(jié)構(gòu)與屏蔽柵極設(shè)計(jì)的結(jié)合。通過在硅片表面蝕刻深度達(dá)3-5倍于傳統(tǒng)溝槽的垂直溝槽,并在主柵極上方引入一層多晶硅屏蔽柵極,SGTMOSFET實(shí)現(xiàn)了電場分布的優(yōu)化。屏蔽柵極與源極相連,形成...
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