近年來(lái),SGTMOSFET的技術(shù)迭代圍繞“更低損耗、更高集成度”展開。一方面,通過3D結(jié)構(gòu)創(chuàng)新(如雙屏蔽層、超結(jié)+SGT混合設(shè)計(jì)),廠商進(jìn)一步突破了RDS(on)*Qg的物理極限。以某系列為例,其40V產(chǎn)品的RDS(on)低至0.5mΩ·mm2,Qg比前代減少20%,可在200A電流下實(shí)現(xiàn)99%的同步整流效率。另一方面,封裝技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了SGTMOSFET的模塊化應(yīng)用。采用ClipBonding或銅柱互連的DFN5x6、TOLL封裝,可將寄生電感降至0.5nH以下,使其適配MHz級(jí)開關(guān)頻率的GaN驅(qū)動(dòng)器。電源波動(dòng)中,SGT MOSFET 可靠維持輸出穩(wěn)定。廣東30VSGTMOSFET結(jié)構(gòu)
SGTMOSFET采用垂直溝槽結(jié)構(gòu),電流路徑由橫向轉(zhuǎn)為縱向,大幅縮短了載流子流動(dòng)距離,有效降低導(dǎo)通電阻。同時(shí),屏蔽電極(ShieldElectrode)優(yōu)化了電場(chǎng)分布,減少了JFET效應(yīng)的影響,使RDS(on)比平面MOSFET降低30%~50%。例如,在100V/50A的應(yīng)用中,SGT器件的RDS(on)可低至2mΩ,極大的減少導(dǎo)通損耗,提高系統(tǒng)效率。此外,SGT結(jié)構(gòu)允許更高的單元密度(CellDensity),在相同芯片面積下可集成更多并聯(lián)溝道,進(jìn)一步降低RDS(on)。這使得SGTMOSFET特別適用于大電流應(yīng)用,如服務(wù)器電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)汽車DC-DC轉(zhuǎn)換器。浙江40VSGTMOSFET結(jié)構(gòu)有良好的導(dǎo)通和切換特性,低導(dǎo)通電阻,降低汽車電子系統(tǒng)的導(dǎo)通、切換損耗,提升汽車整體性能。
在數(shù)據(jù)中心的電源系統(tǒng)中,為滿足大量服務(wù)器的供電需求,需要高效、穩(wěn)定的電源轉(zhuǎn)換設(shè)備。SGTMOSFET可用于數(shù)據(jù)中心的AC/DC電源模塊,其低導(dǎo)通電阻與低開關(guān)損耗特性,能大幅降低電源模塊的能耗,提高數(shù)據(jù)中心的能源利用效率,降低運(yùn)營(yíng)成本,同時(shí)保障服務(wù)器穩(wěn)定供電。數(shù)據(jù)中心服務(wù)器全年不間斷運(yùn)行,耗電量巨大,SGTMOSFET可有效降低電源模塊發(fā)熱,減少散熱成本,提高電源轉(zhuǎn)換效率,將更多電能輸送給服務(wù)器,保障服務(wù)器穩(wěn)定運(yùn)行,減少因電源問題導(dǎo)致的服務(wù)器故障,提升數(shù)據(jù)中心整體運(yùn)營(yíng)效率與可靠性,符合數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能發(fā)展趨勢(shì)。
從成本效益的角度分析,SGTMOSFET雖然在研發(fā)與制造初期投入較高,但長(zhǎng)期來(lái)看優(yōu)勢(shì)明顯。在大規(guī)模生產(chǎn)后,由于其較高的功率密度,可使電子產(chǎn)品在實(shí)現(xiàn)相同功能時(shí)減少芯片使用數(shù)量,降低整體物料成本。其高效節(jié)能特性也能降低設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行的電費(fèi)支出,綜合成本效益明顯。以數(shù)據(jù)中心為例,大量服務(wù)器運(yùn)行需消耗巨額電力,采用SGTMOSFET的電源模塊可降低服務(wù)器能耗,長(zhǎng)期下來(lái)節(jié)省大量電費(fèi)。同時(shí),因功率密度高,可減少數(shù)據(jù)中心空間占用,降低建設(shè)與運(yùn)維成本,提升數(shù)據(jù)中心整體運(yùn)營(yíng)效益,為企業(yè)創(chuàng)造更多價(jià)值。定制外延層,SGT MOSFET 依場(chǎng)景需求,實(shí)現(xiàn)高性能定制。
設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)與解決方案SGTMOSFET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(chǎng)板或結(jié)終端擴(kuò)展)緩解。仿真工具(如SentaurusTCAD)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)阻工藝改進(jìn),SGT MOSFET 與其他器件兼容性更好。浙江40VSGTMOSFET結(jié)構(gòu)
5G 基站電源用 SGT MOSFET,高負(fù)荷穩(wěn)定供電,保障信號(hào)持續(xù)穩(wěn)定傳輸。廣東30VSGTMOSFET結(jié)構(gòu)
與競(jìng)品技術(shù)的對(duì)比相比傳統(tǒng)平面MOSFET和超結(jié)MOSFET,SGTMOSFET在中等電壓范圍(30V-200V)具有更好的優(yōu)勢(shì)。例如,在60V應(yīng)用中,其RDS(on)比超結(jié)器件低15%,但成本低于GaN器件。與SiCMOSFET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(chǎng)景,GaN和SiC仍是更推薦擇。在中低壓市場(chǎng)中,SGTMOSFET需求很大,相比TrenchMOSFET成本降低,性能提高,對(duì)客戶友好。廣東30VSGTMOSFET結(jié)構(gòu)