SGT MOSFET 的基本结构与工作原理
SGT(Shielded Gate Trench)MOSFET 是一种先进的功率半导体器件,其结构采用沟槽栅(Trench Gate)设计,并在栅极周围引入屏蔽层(Shield Electrode),以优化电场分布并降低导通电阻(R<sub>DS(on)</sub>)。与传统平面MOSFET相比,SGT MOSFET通过垂直沟槽结构增加了单元密度,从而在相同芯片面积下实现更高的电流处理能力。其工作原理基于栅极电压控制沟道形成:当栅极施加正向电压时,P型体区反型形成N沟道,电子从源极流向漏极;而屏蔽电极则通过接地或负偏置抑制栅极-漏极间的高电场,从而降低米勒电容(C<sub>GD</sub>)和开关损耗。这种结构特别适用于高频、高功率密度应用,如电源转换器和电机驱动 工业电镀设备中,SGT MOSFET 用于精确控制电镀电流,确保镀层均匀、牢固.广东PDFN5060SGTMOSFET产品介绍
在碳中和目标的驱动下,SGT MOSFET凭借其高效率、高功率密度特性,成为新能源和电动汽车电源系统的关键组件。以电动汽车的车载充电器(OBC)为例,其前端AC-DC整流电路需处理3-22kW的高功率,同时满足95%以上的能效标准。传统超级结MOSFET虽耐压较高,但其高栅极电荷(Qg)和开关损耗难以满足OBC的轻量化需求。相比之下,SGT MOSFET通过优化Cgd和RDS(on)的折衷关系,在400V母线电压下可实现98%的整流效率,同时将功率模块体积缩小30%以上。 江苏80VSGTMOSFET批发SGT MOSFET 以低导通电阻,降低电路功耗,适用于手机快充,提升充电速度。
从制造工艺的角度看,SGT MOSFET 的生产过程较为复杂。以刻蚀工序为例,为实现深沟槽结构,需精细控制刻蚀深度与宽度。相比普通沟槽 MOSFET,其刻蚀深度要求更深,通常要达到普通工艺的数倍。在形成屏蔽栅极时,对多晶硅沉积的均匀性把控极为关键。稍有偏差,就可能导致屏蔽栅极性能不稳定,影响器件整体的电场调节能力,进而影响 SGT MOSFET 的各项性能指标。在实际生产中,先进的光刻技术与精确的刻蚀设备相互配合,确保每一步工艺都能达到高精度要求,从而保证 SGT MOSFET 在大规模生产中的一致性与可靠性,满足市场对高质量产品的需求。
在数据中心的电源系统中,为满足大量服务器的供电需求,需要高效、稳定的电源转换设备。SGT MOSFET 可用于数据中心的 AC/DC 电源模块,其低导通电阻与低开关损耗特性,能大幅降低电源模块的能耗,提高数据中心的能源利用效率,降低运营成本,同时保障服务器稳定供电。数据中心服务器全年不间断运行,耗电量巨大,SGT MOSFET 可有效降低电源模块发热,减少散热成本,提高电源转换效率,将更多电能输送给服务器,保障服务器稳定运行,减少因电源问题导致的服务器故障,提升数据中心整体运营效率与可靠性,符合数据中心绿色节能发展趋势。SGT MOSFET 在新能源汽车的车载充电机中表现极好,凭借其低导通电阻特性,有效降低了充电过程中的能量损耗.
栅极电荷(Qg)与开关性能优化
SGTMOSFET的开关速度直接受栅极电荷(Qg)影响。通过以下技术降低Qg:1薄栅氧化层:将栅氧化层厚度从500Å减至200Å,栅极电容(Cg)降低60%;2屏蔽栅电荷补偿:利用屏蔽电极对栅极的电容耦合效应,抵消部分米勒电荷(Qgd);3低阻栅极材料,采用TiN或WSi2替代多晶硅栅极,栅极电阻(Rg)减少50%。利用这些工艺改进,可以实现低的 QG,从而实现快速的开关速度及开关损耗,进而在各个领域都可得到广泛应用 SGT MOSFET 通过减小寄生电容及导通电阻,不仅提升芯片性能,还能在同一功耗下使芯片面积减少超过 4 成.江苏100VSGTMOSFET私人定做
智能电网用 SGT MOSFET,实现电能高效转换与分配 。广东PDFN5060SGTMOSFET产品介绍
多沟槽协同设计与元胞优化
为实现更高功率密度,SGTMOSFET采用多沟槽协同设计:1场板沟槽,通过引入与漏极相连的场板,平衡体内电场分布,抑制动态导通电阻(RDS(on))的电流崩塌效应;2源极接触沟槽,缩短源极金属与硅片的接触距离,降低接触电阻(Rcontact)3栅极分割沟槽,将栅极分割为多个单一单元,减少栅极电阻(Rg)和栅极延迟时间(td)。通过0.13μm超细元胞工艺,元胞密度提升50%,RDS(on)进一步降低至33mΩ·mm²(100V产品)。 广东PDFN5060SGTMOSFET产品介绍