東莞500V至900V SJ超結MOSFET功率器件MOS產品選型工藝

80年代初期出現的 MOS功率場效應晶體管和功率集成電路的工作頻率達到兆赫級。集成電路的技術促進了器件的小型化和功能化。這些新成就為發展高頻電力電子技術提供了條件，推動電力電子裝置朝著智能化、高頻化的方向發展。

80年代發展起來的靜電感應晶閘管、隔離柵晶體管，以及各種組合器件，綜合了晶閘管、 MOS功率場效應晶體管和功率晶體管各自的優點，在性能上又有新的發展。例如隔離柵晶體管,既具有MOS功率場效應晶體管的柵控特性，又具有雙極型功率晶體管的電流傳導性能，它容許的電流密度比雙極型功率晶體管高幾倍。靜電感應晶閘管保存了晶閘管導通壓降低的優點，結構上避免了一般晶閘管在門極觸發時必須在門極周圍先導通然后逐步橫向擴展的過程，所以比一般晶閘管有更高的開關速度，而且容許的結溫升也比普通晶閘管高。這些新器件，在更高的頻率范圍內滿足了電力電子技術的要求。

功率集成電路其制造工藝既概括了***代功率電子器件向大電流、高電壓發展過程中所積累起來的各種經驗，又綜合了大規模集成電路的工藝特點。這種器件很大程度地縮小了器件及其控制電路的體積，能夠有效地減少當器件處于高頻工作狀態時寄生參數的影響，對提高電路工作頻率和抑制外界干擾十分重要。 SOT-89 帶散熱片的表面貼裝，適用于較高功率的小信號MOSFET。東莞500V至900V SJ超結MOSFET功率器件MOS產品選型工藝

超結MOS的特點:

1、低導通電阻通過在縱向結構中引入多個P型和N型層的超結設計，極大地降低了功率器件的導通電阻，在高電壓應用中尤為明顯。

2、高耐壓性傳統MOSFET在提高耐壓的同時會增加導通電阻，而超結結構通過優化電場分布，使其在保持高耐壓的同時仍能保持較低的導通電阻。

3、高效率超結MOS具有較快的開關速度和低損耗特性，適用于高頻率、高效率的電力轉換應用。

4、較低的功耗由于導通電阻和開關損耗的降低，超結MOS在工作時的能量損耗也明顯減少，有助于提高系統的整體能效。 深圳新型功率器件MOS產品選型價格行情由于MOSFET是電壓控制器件，具有很高的輸入阻抗，因此其驅動功率很小，對驅動電路要求較低.

平面結構晶體管的缺點是如果提高額定電壓，漂移層會變厚，因此導通電阻會增加。MOSFET的額定電壓取決于垂直方向的漂移區的寬度和摻雜參數。為了提高額定電壓等級，通常增加漂移區的寬度同時降低摻雜的濃度，但會造成MOSFET的導通電阻大幅增加。同時，也是為了克服平面MOSFET的局限性，超結MOSFET應運而生。超結MOSFET利用了一種創新的結構設計，明顯降低了導通電阻，同時維持了高擊穿電壓。那么，接下來要重點討論超結MOSFET（super junction mosfet）。

超結MOS（Super Junction Metal-Oxide-Semiconductor，簡稱SJ-MOS）是電力電子領域中廣泛應用的一類功率器件，其主要特征是在傳統MOSFET基礎上引入了超結結構，使其在高電壓、大電流條件下具備更優越的性能。超結MOS器件相較于傳統的MOSFET有著更低的導通電阻和更高的耐壓性能，廣泛應用于高效能電力轉換領域，如開關電源、逆變器、電動汽車、光伏發電等。

SGT MOS結構優勢電場優化與高耐壓：

屏蔽柵的電場屏蔽作用：屏蔽柵將漏極的高電場從控制柵下方轉移至溝槽側壁，避免柵氧化層因電場集中而擊穿。橫向電場均勻化：通過電荷平衡技術（類似超結原理），漂移區的電場分布從傳統結構的“三角形”變為“矩形”，***提升擊穿電壓（BV）。

BV提升實例：在相同外延層參數下，SGT的BV比傳統溝槽MOS提高15%-25%（例如原設計100V的器件可達120V）。低導通電阻（Rds(on)）：垂直電流路徑：消除平面MOS中的JFET效應，漂移區電阻（Rdrift）降低40%-60%。短溝道設計：分柵結構允許更短的溝道長度（可至0.1μm以下），溝道電阻（Rch）降低30%-50%。 功率器件，也被稱為電力電子器件，簡單來說，就是具有處理高電壓、大電流能力的功率型半導體器件.

功率MOSFET的基本特性

動態特性MOSFET其測試電路和開關過程。開通過程；開通延遲時間td(on)—Up前沿時刻到UGS=UT并開始出現iD的時刻間的時間段；上升時間tr—UGS從UT上升到MOSFET進入非飽和區的柵壓UGSP的時間段；iD穩態值由漏極電源電壓UE和漏極負載電阻決定。UGSP的大小和iD的穩態值有關，UGS達到UGSP后，在up作用下繼續升高直至達到穩態，但iD已不變。開通時間ton—開通延遲時間與上升時間之和。

關斷延遲時間td(off)—Up下降到零起，Cin通過RS和RG放電，UGS按指數曲線下降到UGSP時，iD開始減小為零的時間段。下降時間tf—UGS從UGS

P繼續下降起，iD減小，到UGS

MOSFET的開關速度MOSFET的開關速度和Cin充放電有很大關系，使用者無法降低Cin，但可降低驅動電路內阻Rs減小時間常數，加快開關速度，MOSFET只靠多子導電，不存在少子儲存效應，因而關斷過程非常迅速，開關時間在10～100ns之間，工作頻率可達100kHz以上，是主要電力電子器件中比較高的。場控器件靜態時幾乎不需輸入電流。但在開關過程中需對輸入電容充放電，仍需一定的驅動功率。開關頻率越高，所需要的驅動功率越大。 功率MOSFET具有較高的可靠性。深圳新型功率器件MOS產品選型價格行情

工業控制?：變頻器、伺服驅動器、電源管理模塊； ?軌道交通?：牽引變流器、輔助供電系統。東莞500V至900V SJ超結MOSFET功率器件MOS產品選型工藝

無錫商甲半導體有限公司有下列封裝產品

TO-220與TO-220FTO-220與TO-220F這兩種封裝的MOS管在外觀上相似，可以相互替代。然而，TO-220背部配備了散熱片，因此其散熱效果相較于TO-220F更為出色。同時，由于成本因素，TO-220的價格也相對較高。這兩種封裝的產品都適用于中壓大電流場合，其電流范圍在120A以下，同時也可用于高壓大電流場合，但電流需控制在20A以內。

TO-251封裝TO-251封裝的產品旨在降低生產成本并減小產品尺寸，特別適用于中壓大電流環境，電流范圍控制在60A以下，同時也可用于高壓環境，但需確保電流在7N以下。 東莞500V至900V SJ超結MOSFET功率器件MOS產品選型工藝