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 5G 基站电源用 SGT MOSFET,高负荷稳定供电,保障信号持续稳定传输。浙江30VSGTMOSFET销售电话
SGT MOSFET的结构创新与性能突破
SGT MOSFET(屏蔽栅沟槽MOSFET)是功率半导体领域的一项革新设计,其关键在于将传统平面MOSFET的横向电流路径改为垂直沟槽结构,并引入屏蔽层以优化电场分布。在物理结构上,SGT MOSFET的栅极被嵌入硅基板中形成的深沟槽内,这种垂直布局大幅增加了单位面积的元胞密度,使得导通电阻(RDS(on))明显降低。例如,在相同芯片面积下,SGT的RDS(on)可比平面MOSFET减少30%-50%,这一特性使其在高电流应用中表现出更低的导通损耗。 江苏60VSGTMOSFET答疑解惑教育电子设备如电子白板的电源管理模块采用 SGT MOSFET,为设备提供稳定、高效的电力.
SGT MOSFET 的性能优势
SGT MOSFET 的优势在于其低导通损耗和快速开关特性。由于屏蔽电极的存在,器件在关断时能有效分散漏极电场,从而降低栅极电荷(Q<sub>g</sub>)和反向恢复电荷(Q<sub>rr</sub>),提升开关频率(可达MHz级别)。此外,沟槽设计减少了电流路径的横向电阻,使R<sub>DS(on)</sub>低于平面MOSFET。例如,在40V/100A的应用中,SGT MOSFET的导通电阻可降低30%以上,直接减少热损耗并提高能效。同时,其优化的电容特性(如C<sub>ISS</sub>、C<sub>OSS</sub>)降低了驱动电路的功耗,适用于高频DC-DC转换器和同步整流拓扑
深沟槽工艺对寄生电容的抑制
SGT MOSFET 的深沟槽结构深度可达 5-10μm(是传统平面 MOSFET 的 3 倍以上),通过垂直导电通道减少电流路径的横向扩展,从而降低寄生电容。具体而言,栅-漏电容(Cgd)和栅-源电容(Cgs)分别减少 40% 和 30%,使得器件的开关损耗(Eoss=0.5×Coss×V2)大幅下降。以 PANJIT 的 100V SGT 产品为例,其 Qgd(米勒电荷)从传统器件的 15nC 降至 7nC,开关频率可支持 1MHz 以上的 LLC 谐振拓扑,适用于高频快充和通信电源场景。 航空航天用 SGT MOSFET,高可靠、耐辐射,适应极端环境。
SGTMOSFET栅极下方的屏蔽层(通常由多晶硅或金属构成)通过静电屏蔽效应,将原本集中在栅极-漏极之间的电场转移至屏蔽层,从而有效降低了栅漏电容(Cgd)。这一改进直接提升了器件的开关速度——在开关过程中,Cgd的减小减少了米勒平台效应,使得开关损耗(Eoss)降低高达40%。例如,在100kHz的DC-DC转换器中,SGT MOSFET的整机效率可提升2%-3%,这对数据中心电源等追求“每瓦特价值”的场景至关重要。此外,屏蔽层还通过分担耐压需求,增强了器件的可靠性。传统MOSFET在关断时漏极电场会直接冲击栅极氧化层,而SGT的屏蔽层可吸收大部分电场能量,使器件在200V以下电压等级中实现更高的雪崩耐量(UIS)。 SGT MOSFET 电磁辐射小,适用于电磁敏感设备。浙江80VSGTMOSFET供应商
创新封装,SGT MOSFET 更轻薄、散热佳,适配多样需求。浙江30VSGTMOSFET销售电话
SGT MOSFET 的导通电阻均匀性对其在大电流应用中的性能影响重大。在一些需要通过大电流的电路中,如电动汽车的电池管理系统,若导通电阻不均匀,会导致局部发热严重,影响系统的安全性与可靠性。SGT MOSFET 通过优化结构与制造工艺,能有效保证导通电阻的均匀性,确保在大电流下稳定工作,保障系统安全运行。在电动汽车快充场景中,大电流通过电池管理系统,SGT MOSFET 均匀的导通电阻可避免局部过热,防止电池过热损坏,延长电池使用寿命,同时确保充电过程稳定高效,提升电动汽车充电安全性与效率,促进电动汽车产业健康发展,为新能源汽车普及提供可靠技术支撑。浙江30VSGTMOSFET销售电话