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來(lái)源： 發(fā)布時(shí)間：2025-05-26

SGT MOSFET 的基本結(jié)構(gòu)與工作原理

SGT（Shielded Gate Trench）MOSFET 是一種先進(jìn)的功率半導(dǎo)體器件，其結(jié)構(gòu)采用溝槽柵（Trench Gate）設(shè)計(jì)，并在柵極周圍引入屏蔽層（Shield Electrode），以優(yōu)化電場(chǎng)分布并降低導(dǎo)通電阻（R<sub>DS(on)</sub>）。與傳統(tǒng)平面MOSFET相比，SGT MOSFET通過(guò)垂直溝槽結(jié)構(gòu)增加了單元密度，從而在相同芯片面積下實(shí)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(dāng)柵極施加正向電壓時(shí)，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(guò)接地或負(fù)偏置抑制柵極-漏極間的高電場(chǎng)，從而降低米勒電容（C<sub>GD</sub>）和開(kāi)關(guān)損耗。這種結(jié)構(gòu)特別適用于高頻、高功率密度應(yīng)用，如電源轉(zhuǎn)換器和電機(jī)驅(qū)動(dòng) 醫(yī)療設(shè)備選 SGT MOSFET，低電磁干擾，確保檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。浙江100VSGTMOSFET客服電話

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從市場(chǎng)格局看，SGT MOSFET正從消費(fèi)電子向工業(yè)與汽車領(lǐng)域快速滲透。據(jù)相關(guān)人士預(yù)測(cè)，2023-2028年全球中低壓MOSFET市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)7.2%，其中SGT架構(gòu)占比有望從35%提升至50%。這一增長(zhǎng)背后是三大驅(qū)動(dòng)力：其一，數(shù)據(jù)中心電源的“鈦金能效”標(biāo)準(zhǔn)要求電源模塊效率突破96%，SGT MOSFET成為L(zhǎng)LC拓?fù)涞膬?yōu)先；其二，歐盟ErP指令對(duì)家電待機(jī)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(zhuǎn)換器；其三，中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)的爆發(fā)推動(dòng)車規(guī)級(jí)SGT MOSFET需求，2023年國(guó)內(nèi)車用MOSFET市場(chǎng)規(guī)模已超20億美元。TO-252封裝SGTMOSFET設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)定制外延層，SGT MOSFET 依場(chǎng)景需求，實(shí)現(xiàn)高性能定制。

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熱阻（Rth）與散熱封裝創(chuàng)新

SGTMOSFET的高功率密度對(duì)散熱提出更高要求。新的封裝技術(shù)包括：1雙面散熱（Dual Cooling），在TOLL或DFN封裝中引入頂部金屬化層，使熱阻（Rth-jc）從1.5℃/W降至0.8℃/W；2嵌入式銅塊，在芯片底部嵌入銅塊散熱效率提升35%；3銀燒結(jié)工藝，采用納米銀燒結(jié)材料替代焊錫，界面熱阻降低50%。以TO-247封裝SGT為例，其連續(xù)工作結(jié)溫（Tj）可達(dá)175℃，支持200A峰值電流，通過(guò)先進(jìn)技術(shù)，可降低熱阻，增加散熱，使得性能更好

深溝槽工藝對(duì)寄生電容的抑制

SGT MOSFET 的深溝槽結(jié)構(gòu)深度可達(dá) 5-10μm（是傳統(tǒng)平面 MOSFET 的 3 倍以上），通過(guò)垂直導(dǎo)電通道減少電流路徑的橫向擴(kuò)展，從而降低寄生電容。具體而言，柵-漏電容（Cgd）和柵-源電容（Cgs）分別減少 40% 和 30%，使得器件的開(kāi)關(guān)損耗（Eoss=0.5×Coss×V2）大幅下降。以 PANJIT 的 100V SGT 產(chǎn)品為例，其 Qgd（米勒電荷）從傳統(tǒng)器件的 15nC 降至 7nC，開(kāi)關(guān)頻率可支持 1MHz 以上的 LLC 諧振拓?fù)?，適用于高頻快充和通信電源場(chǎng)景。 SGT MOSFET 結(jié)構(gòu)中的 CD - shield 和 Rshield 寄生元件能夠吸收器件關(guān)斷時(shí) dv/dt 變化產(chǎn)生的尖峰和震蕩降低電磁干擾.

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SGT MOSFET 的性能優(yōu)勢(shì)

SGT MOSFET 的優(yōu)勢(shì)在于其低導(dǎo)通損耗和快速開(kāi)關(guān)特性。由于屏蔽電極的存在，器件在關(guān)斷時(shí)能有效分散漏極電場(chǎng)，從而降低柵極電荷（Q<sub>g</sub>）和反向恢復(fù)電荷（Q<sub>rr</sub>），提升開(kāi)關(guān)頻率（可達(dá)MHz級(jí)別）。此外，溝槽設(shè)計(jì)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(yīng)用中，SGT MOSFET的導(dǎo)通電阻可降低30%以上，直接減少熱損耗并提高能效。同時(shí)，其優(yōu)化的電容特性（如C<sub>ISS</sub>、C<sub>OSS</sub>）降低了驅(qū)動(dòng)電路的功耗，適用于高頻DC-DC轉(zhuǎn)換器和同步整流拓?fù)?SGT MOSFET 通過(guò)開(kāi)關(guān)控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平滑啟動(dòng)與變速運(yùn)行，降低噪音.應(yīng)用SGTMOSFET廠家現(xiàn)貨

SGT MOSFET 運(yùn)用屏蔽柵溝槽技術(shù)，革新了內(nèi)部電場(chǎng)分布，將傳統(tǒng)三角形電場(chǎng)優(yōu)化為近似梯形電場(chǎng).浙江100VSGTMOSFET客服電話

SGT MOSFET在消費(fèi)電子中的應(yīng)用主要集中在電源管理、快充適配器、LED驅(qū)動(dòng)和智能設(shè)備等方面：快充與電源適配器：由于SGT MOSFET具有低導(dǎo)通損耗和高效開(kāi)關(guān)特性，它被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦等設(shè)備的快充方案中，提升充電效率并減少發(fā)熱。智能設(shè)備（如智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備）：新型SGT-MOSFET技術(shù)通過(guò)優(yōu)化開(kāi)關(guān)速度和降低功耗，提升了智能設(shè)備的續(xù)航能力和性能表現(xiàn)。LED照明：在LED驅(qū)動(dòng)電路中，SGT MOSFET的高效開(kāi)關(guān)特性有助于提高能效，延長(zhǎng)燈具壽命浙江100VSGTMOSFET客服電話

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