雪崩能量(UIS)與可靠性設(shè)計(jì)
SGTMOSFET的雪崩耐受能力是其可靠性的關(guān)鍵指標(biāo)。通過以下設(shè)計(jì)提升UIS:1終端結(jié)構(gòu)優(yōu)化,采用場限環(huán)(FieldRing)和場板(FieldPlate)組合設(shè)計(jì),避免邊緣電場集中;2動(dòng)態(tài)均流技術(shù),通過多胞元并聯(lián)布局,確保雪崩期間電流均勻分布;3緩沖層摻雜,在漏極側(cè)添加P+緩沖層,吸收高能載流子。測試表明,80VSGT產(chǎn)品UIS能量達(dá)300mJ,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)MOSFET的200mJ,我們SGT的產(chǎn)品具有更好的雪崩耐受能力,更高的抗沖擊能力 在冷鏈物流的制冷設(shè)備控制系統(tǒng)中,SGT MOSFET 穩(wěn)定控制壓縮機(jī)電機(jī)的運(yùn)行,保障冷鏈環(huán)境的溫度恒定.廣東SOT23-6SGTMOSFET結(jié)構(gòu)
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) 廣東100VSGTMOSFET工程技術(shù)SGT MOSFET 電磁輻射小,適用于電磁敏感設(shè)備。
設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)與解決方案
SGT MOSFET的設(shè)計(jì)需權(quán)衡導(dǎo)通電阻與耐壓能力。高單元密度可能引發(fā)柵極寄生電容上升,導(dǎo)致開關(guān)延遲。解決方案包括優(yōu)化屏蔽電極布局(如分裂柵設(shè)計(jì))和使用先進(jìn)封裝(如銅夾鍵合)。此外,雪崩擊穿和熱載流子效應(yīng)(HCI)是可靠性隱患,可通過終端結(jié)構(gòu)(如場板或結(jié)終端擴(kuò)展)緩解。仿真工具(如Sentaurus TCAD)在器件參數(shù)優(yōu)化中發(fā)揮關(guān)鍵作用,幫助平衡性能與成本,設(shè)計(jì)方面往新技術(shù)去研究,降低成本,提高性能,做的高耐壓低內(nèi)阻
SGT MOSFET 在中低壓領(lǐng)域展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。在 48V 的通信電源系統(tǒng)中,其高效的開關(guān)特性可降低系統(tǒng)能耗。傳統(tǒng)器件在頻繁開關(guān)過程中會(huì)產(chǎn)生較大的能量損耗,而 SGT MOSFET 憑借低開關(guān)損耗的特點(diǎn),能使電源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率大幅提升,減少能源浪費(fèi)。在該電壓等級(jí)下,其導(dǎo)通電阻也能控制在較低水平,進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的功率密度。以通信基站中的電源模塊為例,采用 SGT MOSFET 后,模塊尺寸得以縮小,在有限的空間內(nèi)可容納更多功能,同時(shí)降低了散熱需求,保障通信基站穩(wěn)定運(yùn)行,助力通信行業(yè)提升能源利用效率,降低運(yùn)營成本。創(chuàng)新封裝,SGT MOSFET 更輕薄、散熱佳,適配多樣需求。
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(jí)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,市場前景巨大精確調(diào)控電容,SGT MOSFET 加快開關(guān)速度,滿足高頻電路需求。廣東PDFN33SGTMOSFET工程技術(shù)
SGT MOSFET 運(yùn)用屏蔽柵溝槽技術(shù),革新了內(nèi)部電場分布,將傳統(tǒng)三角形電場優(yōu)化為近似梯形電場.廣東SOT23-6SGTMOSFET結(jié)構(gòu)
深溝槽工藝對(duì)寄生電容的抑制
SGT MOSFET 的深溝槽結(jié)構(gòu)深度可達(dá) 5-10μm(是傳統(tǒng)平面 MOSFET 的 3 倍以上),通過垂直導(dǎo)電通道減少電流路徑的橫向擴(kuò)展,從而降低寄生電容。具體而言,柵-漏電容(Cgd)和柵-源電容(Cgs)分別減少 40% 和 30%,使得器件的開關(guān)損耗(Eoss=0.5×Coss×V2)大幅下降。以 PANJIT 的 100V SGT 產(chǎn)品為例,其 Qgd(米勒電荷)從傳統(tǒng)器件的 15nC 降至 7nC,開關(guān)頻率可支持 1MHz 以上的 LLC 諧振拓?fù)洌m用于高頻快充和通信電源場景。 廣東SOT23-6SGTMOSFET結(jié)構(gòu)
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