東莞500V至900V SJ超結(jié)MOSFET功率器件MOS產(chǎn)品選型工藝

80年代初期出現(xiàn)的 MOS功率場效應(yīng)晶體管和功率集成電路的工作頻率達(dá)到兆赫級。集成電路的技術(shù)促進(jìn)了器件的小型化和功能化。這些新成就為發(fā)展高頻電力電子技術(shù)提供了條件，推動電力電子裝置朝著智能化、高頻化的方向發(fā)展。

80年代發(fā)展起來的靜電感應(yīng)晶閘管、隔離柵晶體管，以及各種組合器件，綜合了晶閘管、 MOS功率場效應(yīng)晶體管和功率晶體管各自的優(yōu)點(diǎn)，在性能上又有新的發(fā)展。例如隔離柵晶體管,既具有MOS功率場效應(yīng)晶體管的柵控特性，又具有雙極型功率晶體管的電流傳導(dǎo)性能，它容許的電流密度比雙極型功率晶體管高幾倍。靜電感應(yīng)晶閘管保存了晶閘管導(dǎo)通壓降低的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)上避免了一般晶閘管在門極觸發(fā)時(shí)必須在門極周圍先導(dǎo)通然后逐步橫向擴(kuò)展的過程，所以比一般晶閘管有更高的開關(guān)速度，而且容許的結(jié)溫升也比普通晶閘管高。這些新器件，在更高的頻率范圍內(nèi)滿足了電力電子技術(shù)的要求。

功率集成電路其制造工藝既概括了***代功率電子器件向大電流、高電壓發(fā)展過程中所積累起來的各種經(jīng)驗(yàn)，又綜合了大規(guī)模集成電路的工藝特點(diǎn)。這種器件很大程度地縮小了器件及其控制電路的體積，能夠有效地減少當(dāng)器件處于高頻工作狀態(tài)時(shí)寄生參數(shù)的影響，對提高電路工作頻率和抑制外界干擾十分重要。 SOT-89 帶散熱片的表面貼裝，適用于較高功率的小信號MOSFET。東莞500V至900V SJ超結(jié)MOSFET功率器件MOS產(chǎn)品選型工藝

超結(jié)MOS的特點(diǎn):

1、低導(dǎo)通電阻通過在縱向結(jié)構(gòu)中引入多個(gè)P型和N型層的超結(jié)設(shè)計(jì)，極大地降低了功率器件的導(dǎo)通電阻，在高電壓應(yīng)用中尤為明顯。

2、高耐壓性傳統(tǒng)MOSFET在提高耐壓的同時(shí)會增加導(dǎo)通電阻，而超結(jié)結(jié)構(gòu)通過優(yōu)化電場分布，使其在保持高耐壓的同時(shí)仍能保持較低的導(dǎo)通電阻。

3、高效率超結(jié)MOS具有較快的開關(guān)速度和低損耗特性，適用于高頻率、高效率的電力轉(zhuǎn)換應(yīng)用。

4、較低的功耗由于導(dǎo)通電阻和開關(guān)損耗的降低，超結(jié)MOS在工作時(shí)的能量損耗也明顯減少，有助于提高系統(tǒng)的整體能效。 深圳新型功率器件MOS產(chǎn)品選型價(jià)格行情由于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.

平面結(jié)構(gòu)晶體管的缺點(diǎn)是如果提高額定電壓，漂移層會變厚，因此導(dǎo)通電阻會增加。MOSFET的額定電壓取決于垂直方向的漂移區(qū)的寬度和摻雜參數(shù)。為了提高額定電壓等級，通常增加漂移區(qū)的寬度同時(shí)降低摻雜的濃度，但會造成MOSFET的導(dǎo)通電阻大幅增加。同時(shí)，也是為了克服平面MOSFET的局限性，超結(jié)MOSFET應(yīng)運(yùn)而生。超結(jié)MOSFET利用了一種創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，明顯降低了導(dǎo)通電阻，同時(shí)維持了高擊穿電壓。那么，接下來要重點(diǎn)討論超結(jié)MOSFET（super junction mosfet）。

超結(jié)MOS（Super Junction Metal-Oxide-Semiconductor，簡稱SJ-MOS）是電力電子領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的一類功率器件，其主要特征是在傳統(tǒng)MOSFET基礎(chǔ)上引入了超結(jié)結(jié)構(gòu)，使其在高電壓、大電流條件下具備更優(yōu)越的性能。超結(jié)MOS器件相較于傳統(tǒng)的MOSFET有著更低的導(dǎo)通電阻和更高的耐壓性能，廣泛應(yīng)用于高效能電力轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，如開關(guān)電源、逆變器、電動汽車、光伏發(fā)電等。

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(shí)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(jì)100V的器件可達(dá)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(jì)：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%。 功率器件，也被稱為電力電子器件，簡單來說，就是具有處理高電壓、大電流能力的功率型半導(dǎo)體器件.

功率MOSFET的基本特性

動態(tài)特性MOSFET其測試電路和開關(guān)過程。開通過程；開通延遲時(shí)間td(on)—Up前沿時(shí)刻到UGS=UT并開始出現(xiàn)iD的時(shí)刻間的時(shí)間段；上升時(shí)間tr—UGS從UT上升到MOSFET進(jìn)入非飽和區(qū)的柵壓UGSP的時(shí)間段；iD穩(wěn)態(tài)值由漏極電源電壓UE和漏極負(fù)載電阻決定。UGSP的大小和iD的穩(wěn)態(tài)值有關(guān)，UGS達(dá)到UGSP后，在up作用下繼續(xù)升高直至達(dá)到穩(wěn)態(tài)，但iD已不變。開通時(shí)間ton—開通延遲時(shí)間與上升時(shí)間之和。

關(guān)斷延遲時(shí)間td(off)—Up下降到零起，Cin通過RS和RG放電，UGS按指數(shù)曲線下降到UGSP時(shí)，iD開始減小為零的時(shí)間段。下降時(shí)間tf—UGS從UGS

P繼續(xù)下降起，iD減小，到UGS

MOSFET的開關(guān)速度MOSFET的開關(guān)速度和Cin充放電有很大關(guān)系，使用者無法降低Cin，但可降低驅(qū)動電路內(nèi)阻Rs減小時(shí)間常數(shù)，加快開關(guān)速度，MOSFET只靠多子導(dǎo)電，不存在少子儲存效應(yīng)，因而關(guān)斷過程非常迅速，開關(guān)時(shí)間在10～100ns之間，工作頻率可達(dá)100kHz以上，是主要電力電子器件中比較高的。場控器件靜態(tài)時(shí)幾乎不需輸入電流。但在開關(guān)過程中需對輸入電容充放電，仍需一定的驅(qū)動功率。開關(guān)頻率越高，所需要的驅(qū)動功率越大。 功率MOSFET具有較高的可靠性。深圳新型功率器件MOS產(chǎn)品選型價(jià)格行情

工業(yè)控制?：變頻器、伺服驅(qū)動器、電源管理模塊； ?軌道交通?：牽引變流器、輔助供電系統(tǒng)。東莞500V至900V SJ超結(jié)MOSFET功率器件MOS產(chǎn)品選型工藝

無錫商甲半導(dǎo)體有限公司有下列封裝產(chǎn)品

TO-220與TO-220FTO-220與TO-220F這兩種封裝的MOS管在外觀上相似，可以相互替代。然而，TO-220背部配備了散熱片，因此其散熱效果相較于TO-220F更為出色。同時(shí)，由于成本因素，TO-220的價(jià)格也相對較高。這兩種封裝的產(chǎn)品都適用于中壓大電流場合，其電流范圍在120A以下，同時(shí)也可用于高壓大電流場合，但電流需控制在20A以內(nèi)。

TO-251封裝TO-251封裝的產(chǎn)品旨在降低生產(chǎn)成本并減小產(chǎn)品尺寸，特別適用于中壓大電流環(huán)境，電流范圍控制在60A以下，同時(shí)也可用于高壓環(huán)境，但需確保電流在7N以下。 東莞500V至900V SJ超結(jié)MOSFET功率器件MOS產(chǎn)品選型工藝