SGT MOSFET的优势解析

来源： 电子元器件之家

SGT MOSFET，即屏蔽栅沟槽MOSFET，是一种先进的功率半导体器件。这种技术改变了MOSFET内部电场的形态，将传统的三角形电场进一步的变更为类似压缩的梯形电场，可以进一步减小EPI层的厚度，降低导通电阻Rds(on)。

(图1：Trench MOS和SGT MOS器件结构)

MOSFET大致可以分为以下几类：Trench (沟槽型)MOSFET;SGT(Shielded Gate Trench，屏蔽栅沟槽)MOSFET，主要用于中低压领域;平面型MOSFET;SJ-(超结)MOSFET，主要在高压领域应用。

SGT MOSFET及其优势

SGT工艺比普通沟槽工艺挖掘深度深3-5倍。在栅电极下方增加了一块多晶硅电极，即屏蔽电极或称耦合电极。屏蔽电极与源电极相连，即实现了屏蔽栅极与漂移区的作用，减小了米勒电容以及栅电荷，器件的开关速度得以加快，开关损耗低。同时又实现了电荷耦合效应，减小了漂移区临界电场强度，器件的导通电阻得以减小，与普通沟槽式MOSFET相比，SGT MOSFET的内阻要低2倍以上。

例如相同的封装外形DFN5*6，采用SGT芯片技术，可以得到更低的导通电阻。导通损耗能够更低，同时又实现了电荷耦合效应，减小了漂移区临界电场强度。器件的导通电阻得以减小，导通损耗能够更低。与普通沟槽式MOSFET相比，SGT MOSFET的内阻要低2倍以上。

(图2：Trench MOS和SGT MOS栅电荷对比)

(图3：Trench MOS和SGT MOS的特征电阻对比)

(图4：Trench MOS和SGT MOS的损耗对比)

MOSFET通过SGT技术减小寄生电容及导通电阻，从而提升芯片性能，减小芯片面积。 与普通的沟槽型MOSFET相比在同一功耗下芯片面积减少超过4成。SGT技术独特的器件结构和掩膜版图设计提升了产品的耐用度和减少了芯片面积，其独特的工艺流程设计则减少了工艺步骤和掩膜版的数量，从而减低了MOSFET的生产成本，使MOSFET产品极具性价比，更有竞争力。

采用SGT技术制造的MOSFET，与普通的沟槽型MOSFET和平面MOSFET相比，在功率密度上占有很大的优势。 由于SGT MOSFET具有较深的沟槽深度，可以利用更多的晶硅体积来吸收EAS能量，所以SGT在雪崩时可以做得更好，更能承受雪崩击穿和浪涌电流。

随着手机快充、电动汽车、无刷电机和移动储能的兴起，中低压MOSFET的需求越来越大，中低压功率器件开始蓬勃发展，因其巨大的市场份额，国内外许多厂商在相应的新技术研发上不断加大投入。而SGT MOSFET作为中低压MOSFET的代表，被作为开关器件广泛应用于手机快充、电机驱动及电源管理系统，是核心功率关键部件。

(图4：应用于同步整流SGT MOS)