广州便携式储能功率器件MOS产品选型技术指导

超结MOS的工艺原理在传统的高压MOSFET中，导通电阻随着器件耐压的增加呈现出立方关系增长，这意味着在高压下，器件的导通电阻非常高，影响效率。而超结MOS通过在漂移区内构建纵向的P型和N型层，使得电场在纵向方向上得到优化。这种结构可以在保持高耐压的同时，大幅降低导通电阻。具体的工艺流程可分为以下几个步骤：

1、掺杂与离子注入在超结MOS的漂移区，**重要的部分是形成交替的P型和N型掺杂区。这个过程需要精细的掺杂控制：

（1）离子注入通过离子注入工艺，分别在器件的漂移区进行P型和N型杂质的注入。离子注入的深度和浓度需要非常精确的控制，确保后续的超结结构能够均匀分布。

（2）多次掺杂与注入通常需要多次重复掺杂和注入过程，以在漂移区形成多个交替的P型和N型区域。 微型化设备则依赖超小封装的SOT-23或QFN。实际设计中还需结合PCB布局、生产工艺和供应链情况综合决策。广州便携式储能功率器件MOS产品选型技术指导

功率MOSFET的基本特性

静态特性MOSFET的转移特性和输出特性。

漏极电流ID和栅源间电压UGS的关系称为MOSFET的转移特性，ID较大时，ID与UGS的关系近似线性，曲线的斜率定义为跨导Gfs

MOSFET的漏极伏安特性（输出特性）：截止区（对应于GTR的截止区）；饱和区（对应于GTR的放大区）；非饱和区（对应于GTR的饱和区）。电力MOSFET工作在开关状态，即在截止区和非饱和区之间来回转换。电力MOSFET漏源极之间有寄生二极管，漏源极间加反向电压时器件导通。电力MOSFET的通态电阻具有正温度系数，对器件并联时的均流有利。

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1、超级结的性能提升方法使沟槽和沟槽间距尽可能小和深。SJ-MOS可以设计为具有较低电阻的N层，从而实现低导通电阻产品。2、超级结存在的问题本质上超级结MOSFET比平面MOSFET具有更大的pn结面积，因此trr比平面MOSFET快，但更大的irr流动。内部二极管的反向电流irr和反向恢复时间trr会影响晶体管关断开关特性。

二、超结MOS的结构超结MOSFET的创新在于其“超结”结构。这个结构通过在垂直方向上交替排列的P型和N型区域来实现。每个P型区域和其旁边的N型区域共同构成一个“超结单元”，这些单元在整个器件中交替排列。这种结构设计使得在导通状态下，电流可以通过较低的电阻路径流动，同时在关断状态下仍然能够承受高电压。

20世纪50年代，电力电子器件主要是汞弧闸流管和大功率电子管。60年代发展起来的晶闸管，因其工作可靠、寿命长、体积小、开关速度快，而在电力电子电路中得到广泛应用。70年代初期，已逐步取代了汞弧闸流管。80年代，普通晶闸管的开关电流已达数千安，能承受的正、反向工作电压达数千伏。在此基础上，为适应电力电子技术发展的需要，又开发出门极可关断晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管等一系列派生器件，以及单极型MOS功率场效应晶体管、双极型功率晶体管、静电感应晶闸管、功能组合模块和功率集成电路等新型电力电子器件。功率器件广泛应用于需高效电能转换的场景。

平面结构晶体管的缺点是如果提高额定电压，漂移层会变厚，因此导通电阻会增加。MOSFET的额定电压取决于垂直方向的漂移区的宽度和掺杂参数。为了提高额定电压等级，通常增加漂移区的宽度同时降低掺杂的浓度，但会造成MOSFET的导通电阻大幅增加。同时，也是为了克服平面MOSFET的局限性，超结MOSFET应运而生。超结MOSFET利用了一种创新的结构设计，明显降低了导通电阻，同时维持了高击穿电压。那么，接下来要重点讨论超结MOSFET（super junction mosfet）。

超结MOS（Super Junction Metal-Oxide-Semiconductor，简称SJ-MOS）是电力电子领域中广泛应用的一类功率器件，其主要特征是在传统MOSFET基础上引入了超结结构，使其在高电压、大电流条件下具备更优越的性能。超结MOS器件相较于传统的MOSFET有着更低的导通电阻和更高的耐压性能，广泛应用于高效能电力转换领域，如开关电源、逆变器、电动汽车、光伏发电等。 随着科技的不断进步，功率半导体器件也在持续演进。宁波12V至300V N MOSFET功率器件MOS产品选型推荐型号

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事实表明，无论是电力、机械、矿冶、交通、石油、能源、化工、轻纺等传统产业，还是通信、激光、机器人、环保、原子能、航天等高技术产业，都迫切需要高质量、高效率的电能。而电力电子正是将各种一次能源高效率地变为人们所需的电能，实现节能环保和提高人民生活质量的重要手段，它已经成为弱电控制与强电运行之间、信息技术与先进制造技术之间、传统产业实现自动化、智能化改造和兴建高科技产业之间不可缺少的重要桥梁。而新型电力电子器件的出现，总是带来一场电力电子技术的**。电力电子器件就好像现代电力电子装置的心脏，它对装置的总价值，尺寸、重量、动态性能，过载能力，耐用性及可靠性等，起着十分重要的作用 [3]。广州便携式储能功率器件MOS产品选型技术指导

无锡商甲半导体有限公司成立于2023年8月3日，注册地位于无锡经济开发区太湖湾信息技术产业园1号楼908室。公司专注于功率半导体器件的研发设计与销售，采用Fabless模式开发TrenchMOSFET、IGBT等产品，截至2023年12月，公司已设立深圳分公司拓展华南市场，并获评2024年度科技型中小企业。无锡商甲半导体有限公司利用技术优势，以国内***技术代Trench/SGT产品作为***代产品；产品在FOM性能方面占据***优势，结合先进封装获得的更高电流密度；打造全系列N/P沟道车规级MOSFET，为日益增长的汽车需求助力；打造全系列CSPMOSFET，聚焦SmallDFN封装；未来两年内做全硅基产品线并拓展至宽禁带领域；