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瑞森 SGT MOSFET 介紹及應用

（2025年1月15日更新）

最近，瑞森研發(fā)部對功率進行了測試MOSFET該技術已更新，該技術已更新MOSFET內部電場的形式可以進一步將傳統(tǒng)的三角形電場改為壓縮梯形電場，可以進一步減少EPI層的厚度降低導電阻Rds(on)。

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這全新的MOSFET技術就是SGT（Shielded Gate Trench屏蔽柵溝槽)技術。目前瑞森新一代中低壓功率MOSFET這種方法已被廣泛使用SGT比如最新推出的技術:RS100N60G，RS100N85G，RS100N150G等。

圖1：Trench MOS和SGT MOS器件結構

MOSFET大致可分為以下幾類：Trench （溝槽型）MOSFET；SGT（Shielded Gate Trench，屏蔽柵溝槽)MOSFET，主要用于中低壓領域；平面型MOSFET；SJ-（超結）MOSFET，主要用于高壓領域。

SGT MOSFET及其優(yōu)勢

SGT工藝深度比普通溝槽工藝深3-5倍。多晶硅電極，即屏蔽電極或耦合電極，電極或耦合電極。屏蔽電極與源電極相連，即實現(xiàn)屏蔽柵極與漂移區(qū)的作用，減少米勒電容和柵電荷，加快設備開關速度，開關損耗低。同時實現(xiàn)了電荷耦合效應，降低了漂移區(qū)臨界電場的強度，降低了設備的導電阻，與普通溝槽MOSFET相比，SGT MOSFET內阻低2倍以上。

例如，相同的包裝形狀DFN5*6，采用SGT芯片技術可以獲得更低的導電阻。導電損耗可降低，同時實現(xiàn)電荷耦合效應，降低漂移區(qū)臨界電場強度。可以降低設備的導電阻，降低導電損耗。與普通槽MOSFET相比，SGT MOSFET內阻低2倍以上。

圖2：Trench MOS和SGT MOS柵電荷對比

圖3：Trench MOS和SGT MOS對比特征電阻

圖4：Trench MOS和SGT MOS的損耗對比

MOSFET通過SGT降低寄生電容和導通電阻，從而提高芯片性能，降低芯片面積。與普通溝槽類型MOSFET芯片面積比同功耗減少40%以上。SGT獨特的設備結構和掩膜布局設計提高了產(chǎn)品的耐久性，減少了芯片面積，其獨特的工藝流程設計減少了工藝步驟和掩膜布局的數(shù)量，從而減少了MOSFET生產(chǎn)成本，使MOSFET產(chǎn)品性價比高，競爭力強。

采用SGT技術制造的MOSFET，與普通的溝Renesas代理槽型MOSFET和平面MOSFET相比之下，它在功率密度方面有很大的優(yōu)勢。SGT MOSFET溝槽深度較深，可利用更多晶硅體積吸收EAS能量，所以SGT雪崩可以做得更好，更能承受雪崩擊穿和浪涌電流。

隨著手機快速充電、電動汽車、無刷電機和移動儲能的興起，中低壓MOSFET需求越來越大，中低壓功率設備開始蓬勃發(fā)展。由于其巨大的市場份額，國內外許多制造商不斷增加對相應新技術研發(fā)的投資。而SGT MOSFET作為中低壓MOSFET廣泛應用于手機快速充電、電機驅動和電源管理系統(tǒng)，是核心功率的關鍵部件。

圖5：同步整流SGT MOS

瑞森中低壓SGT系列產(chǎn)品

中低壓瑞森SGT該系列產(chǎn)品以其先進的生產(chǎn)工藝、優(yōu)異的性能和良好的口碑在各個領域得到了廣泛的應用，為國產(chǎn)半導體器件的發(fā)展做出了貢獻。

瑞森半導體

REASUNOS，瑞森半導體是一家致力于研發(fā)、銷售、技術支持和服務的國家高新技術企業(yè)。現(xiàn)有的產(chǎn)品線包括電源管理IC、硅基功率裝置、硅基靜電保護裝置和碳化硅基功率裝置，其中，電源管理IC是國內外第一個覆蓋率高的PF、低THD、產(chǎn)品系列具有無頻閃、高效、高功率五大優(yōu)點；硅基功率裝置包括平面高壓MOS、多層外延超結MOS、Trench低壓MOS和SGT低壓MOS；硅基靜電保護包括瞬態(tài)抑制二極管TVS、靜電防護裝置ESD半導體放電管TSPD；碳化硅基功率裝置包括碳化硅二極管和碳化硅MOS。經(jīng)過多年的技術積累和市場發(fā)展，瑞森半導體已成為全球開關電源、綠色照明、電機驅動、數(shù)字家電、安全工程、光伏逆變器、5G長期合作伙伴能源汽車充電樁等行業(yè)的長期合作伙伴。