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(jìn)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(diǎn)、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(gè)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))。 功率半導(dǎo)體器件主要包括三大類:功率模組、功率集成電路(即PowerIC,簡稱PIC,也稱功率IC)以及分立器件。東莞電動(dòng)汽車功率器件MOS產(chǎn)品選型哪家公司便宜
功率MOSFET的基本特性
動(dòng)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(dòng)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(dòng)功率。開關(guān)頻率越高,所需要的驅(qū)動(dòng)功率越大。 中國臺灣12V至200V P MOSFET功率器件MOS產(chǎn)品選型價(jià)格比較除了保證這些設(shè)備的正常運(yùn)行以外,功率器件還能起到有效的節(jié)能作用。
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(dá)6000安,阻斷電壓高達(dá)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(dá)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(dòng)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(jìn)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(kuò)大電流容量時(shí),器件并聯(lián)簡單,具有線性輸出特性和較小驅(qū)動(dòng)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(shí)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(dá)數(shù)十安,阻斷電壓近千伏。
功率器件主要應(yīng)用領(lǐng)域:
電源:開關(guān)電源、不間斷電源、充電器(手機(jī)、電動(dòng)車快充)、逆變器。
電機(jī)驅(qū)動(dòng):工業(yè)變頻器、電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、家用電器(如空調(diào)壓縮機(jī)、洗衣機(jī)電機(jī)控制)。
電力轉(zhuǎn)換與控制:太陽能/風(fēng)能發(fā)電并網(wǎng)逆變器、高壓直流輸電、工業(yè)電源。
照明:LED驅(qū)動(dòng)電源。
消費(fèi)電子:大功率音響功放、大型顯示設(shè)備背光電。
簡單來說,功率器件就是“電力世界的大力士開關(guān)”,負(fù)責(zé)在高壓大電流環(huán)境下高效地控制、切換和傳輸電能。 它的性能和效率對能源利用、電子設(shè)備性能有著至關(guān)重要的影響。 ?新能源領(lǐng)域?:光伏逆變器、風(fēng)力發(fā)電變流器、儲能系統(tǒng);
場效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistor縮寫(FET))簡稱場效應(yīng)管。主要有兩種類型:結(jié)型場效應(yīng)管(junction FET—JFET)和金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(metal-oxide semiconductor FET,簡稱MOS-FET)。由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。具有輸入電阻高(107~1015Ω)、噪聲小、功耗低、動(dòng)態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn),現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大競爭者。場效應(yīng)管(FET)是利用控制輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件,并以此命名。由于它*靠半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子導(dǎo)電,又稱單極型晶體管。FET 英文為Field Effect Transistor,簡寫成FET。對于高功率場景,優(yōu)先考慮散熱能力強(qiáng)的TO系列或D2PAK;臺州新能源功率器件MOS產(chǎn)品選型技術(shù)
功率器件幾乎用于所有的電子制造業(yè)。東莞電動(dòng)汽車功率器件MOS產(chǎn)品選型哪家公司便宜
MOSFET的原理
MOSFET的原意是:MOS(MetalOxideSemiconductor金屬氧化物半導(dǎo)體),F(xiàn)ET(FieldEffectTransistor場效應(yīng)晶體管),即以金屬層(M)的柵極隔著氧化層(O)利用電場的效應(yīng)來控制半導(dǎo)體(S)的場效應(yīng)晶體管。
功率場效應(yīng)晶體管也分為結(jié)型和絕緣柵型,但通常主要指絕緣柵型中的MOS型(MetalOxideSemiconductorFET),簡稱功率MOSFET(PowerMOSFET)。結(jié)型功率場效應(yīng)晶體管一般稱作靜電感應(yīng)晶體管(StaticInductionTransistor——SIT)。其特點(diǎn)是用柵極電壓來控制漏極電流,驅(qū)動(dòng)電路簡單,需要的驅(qū)動(dòng)功率小,開關(guān)速度快,工作頻率高,熱穩(wěn)定性優(yōu)于GTR,但其電流容量小,耐壓低,一般只適用于功率不超過10kW的電力電子裝置。 東莞電動(dòng)汽車功率器件MOS產(chǎn)品選型哪家公司便宜
無錫商甲半導(dǎo)體有限公司成立于2023年8月3日,注冊地位于無錫經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)太湖灣信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)園1號樓908室。公司專注于功率半導(dǎo)體器件的研發(fā)設(shè)計(jì)與銷售,采用Fabless模式開發(fā)TrenchMOSFET、IGBT等產(chǎn)品,截至2023年12月,公司已設(shè)立深圳分公司拓展華南市場,并獲評2024年度科技型中小企業(yè)。無錫商甲半導(dǎo)體有限公司利用技術(shù)優(yōu)勢,以國內(nèi)***技術(shù)代Trench/SGT產(chǎn)品作為***代產(chǎn)品;產(chǎn)品在FOM性能方面占據(jù)***優(yōu)勢,結(jié)合先進(jìn)封裝獲得的更高電流密度;打造全系列N/P溝道車規(guī)級MOSFET,為日益增長的汽車需求助力;打造全系列CSPMOSFET,聚焦SmallDFN封裝;未來兩年內(nèi)做全硅基產(chǎn)品線并拓展至寬禁帶領(lǐng)域;