近年來,SGT MOSFET的技術迭代圍繞“更低損耗、更高集成度”展開。一方面,通過3D結構創(chuàng)新(如雙屏蔽層、超結+SGT混合設計),廠商進一步突破了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電流下實現(xiàn)99%的同步整流效率。另一方面,封裝技術的進步推動了SGT MOSFET的模塊化應用。采用Clip Bonding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級開關頻率的GaN驅動器。SGT MOSFET 在設計上對寄生參數(shù)進行了深度優(yōu)化,減少了寄生電阻和寄生電容對器件性能的負面影響.小家電SGTMOSFET工程技術
從市場格局看,SGT MOSFET正從消費電子向工業(yè)與汽車領域快速滲透。據(jù)相關人士預測,2023-2028年全球中低壓MOSFET市場年復合增長率將達7.2%,其中SGT架構占比有望從35%提升至50%。這一增長背后是三大驅動力:其一,數(shù)據(jù)中心電源的“鈦金能效”標準要求電源模塊效率突破96%,SGT MOSFET成為LLC拓撲的優(yōu)先;其二,歐盟ErP指令對家電待機功耗的限制(需低于0.5W),迫使廠商采用SGT MOSFET優(yōu)化反激式轉換器;其三,中國新能源汽車市場的爆發(fā)推動車規(guī)級SGT MOSFET需求,2023年國內(nèi)車用MOSFET市場規(guī)模已超20億美元。廣東60VSGTMOSFET組成SGT MOSFET 因較深的溝槽深度,能夠利用更多晶硅體積吸收 EAS 能量,展現(xiàn)出優(yōu)于普通器件的穩(wěn)定性與可靠性.
在數(shù)據(jù)中心的電源系統(tǒng)中,為滿足大量服務器的供電需求,需要高效、穩(wěn)定的電源轉換設備。SGT MOSFET 可用于數(shù)據(jù)中心的 AC/DC 電源模塊,其低導通電阻與低開關損耗特性,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,降低運營成本,同時保障服務器穩(wěn)定供電。數(shù)據(jù)中心服務器全年不間斷運行,耗電量巨大,SGT MOSFET 可有效降低電源模塊發(fā)熱,減少散熱成本,提高電源轉換效率,將更多電能輸送給服務器,保障服務器穩(wěn)定運行,減少因電源問題導致的服務器故障,提升數(shù)據(jù)中心整體運營效率與可靠性,符合數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能發(fā)展趨勢。
SGT MOSFET 的性能優(yōu)勢
SGT MOSFET 的優(yōu)勢在于其低導通損耗和快速開關特性。由于屏蔽電極的存在,器件在關斷時能有效分散漏極電場,從而降低柵極電荷(Q<sub>g</sub>)和反向恢復電荷(Q<sub>rr</sub>),提升開關頻率(可達MHz級別)。此外,溝槽設計減少了電流路徑的橫向電阻,使R<sub>DS(on)</sub>低于平面MOSFET。例如,在40V/100A的應用中,SGT MOSFET的導通電阻可降低30%以上,直接減少熱損耗并提高能效。同時,其優(yōu)化的電容特性(如C<sub>ISS</sub>、C<sub>OSS</sub>)降低了驅動電路的功耗,適用于高頻DC-DC轉換器和同步整流拓撲 新能源船舶的電池管理系統(tǒng)大量應用 SGT MOSFET,實現(xiàn)對電池組充放電的精確管理,提高電池使用效率.
SGT MOSFET 的基本結構與工作原理
SGT(Shielded Gate Trench)MOSFET 是一種先進的功率半導體器件,其結構采用溝槽柵(Trench Gate)設計,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通過垂直溝槽結構增加了單元密度,從而在相同芯片面積下實現(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:當柵極施加正向電壓時,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>)和開關損耗。這種結構特別適用于高頻、高功率密度應用,如電源轉換器和電機驅動 數(shù)據(jù)中心的服務器電源系統(tǒng)采用 SGT MOSFET,利用其高效的功率轉換能力,降低電源模塊的發(fā)熱.江蘇60VSGTMOSFET智能系統(tǒng)
3D 打印機的電機驅動電路采用 SGT MOSFET對打印頭移動與成型平臺升降的精確控制提高 3D 打印的精度與質量。小家電SGTMOSFET工程技術
雪崩能量(UIS)與可靠性設計
SGTMOSFET的雪崩耐受能力是其可靠性的關鍵指標。通過以下設計提升UIS:1終端結構優(yōu)化,采用場限環(huán)(FieldRing)和場板(FieldPlate)組合設計,避免邊緣電場集中;2動態(tài)均流技術,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300mJ,遠超傳統(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 小家電SGTMOSFET工程技術