Trench shielded Gate MOS优点

百科   2024-12-12 11:35   中国香港  
随着时间的推移,MOS技术和晶圆结构发生了巨大的变化。从技术角度来看,平面栅(Planar Gate)、沟槽栅(Trench Gate)结构已成为高性能离散功率MOS的主流。沟槽栅(Trench Gate)结构可以显著降低沟道电阻(Rchannel)和JFET电阻(RJFET),沟槽栅结构能提供最短的Drain到Source电流路径, 减少Rdson的能力。
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而沟槽屏蔽栅(Trench shielded Gate)结构是在沟槽栅(Trench Gate)结构基础上发展起来的,图1为两种结构的对比,沟槽屏蔽栅结构将栅极进一步向下埋。
图1-Trench Gate and Trench shielded Gate
沟槽屏蔽栅(Trench shielded Gate)结构的优点,有如下几点:
1)能获得更低的Rdson,从而能够减小导通损耗,如图2所示;
图2-Rdson comparison
2)减小Gate和Drain接触面积,即减小Cgd,对应的Qg减小,从而减小开关损耗,如图3所示;
图3-Cgd comparison
3)屏蔽栅结构相当于内置了RC吸收电路,即Rshield,CDrain-Shield和CGate-Shield,有助于降低Vds的尖峰电压,也有利于降低EMI,如图4所示。
图4-内置RC of Trench shielded Gate
另一方面,从晶圆的结构来看,随着时间的发展,每一代的晶圆尺寸都在变小,也会进一步降低Rdson和Cgd,从而能够进一步降低损耗,提高效率和功率密度。

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