文档介绍：沟槽栅低压功率沟槽栅低压功率MOSFETMOSFET的发展的发展
吴晓鹏吴晓鹏
功率器件与功率集成电路研究室功率器件与功率集成电路研究室
提纲提纲
11、功率半导体器件的发展、功率半导体器件的发展
22、功率、功率MOSFETMOSFET的发展方向的发展方向
33、沟槽栅低压功率、沟槽栅低压功率MOSFETMOSFET性能的优化性能的优化
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11、功率半导体器件的发展、功率半导体器件的发展
第一阶段:第一阶段:6060~~7070年代年代
----晶闸管、功率二极管、大功率达林顿管晶闸管、功率二极管、大功率达林顿管
第二阶段:第二阶段:8080~~9090年代年代
----MOSFETMOSFET
第三阶段:第三阶段:2121世纪前后世纪前后
----与微电子工艺技术相结合与微电子工艺技术相结合
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22、功率、功率MOSFETMOSFET的发展方向的发展方向
高压和超高压高压和超高压
----较高的耐压较高的耐压 SuperJunction
----较低的通态电阻较低的通态电阻
低压和超低压低压和超低压
----极低的通态电阻极低的通态电阻
----较高的开关速度较高的开关速度
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、低压功率、低压功率MOSFETMOSFET
要求--原胞尺寸更小要求--原胞尺寸更小
应用--应用--4C4C产业产业
--munication
--puter
--ConsumerConsumer
--CarCar
电压调节模块电压调节模块VRMVRM----VoltageVoltage RegulatorRegulator ModulesModules
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、低压功率、低压功率MOSFETMOSFET
为微处理器供电的单相同步降压型为微处理器供电的单相同步降压型BuckBuck电路电路
Q1Q1------ControlFETControlFET Q2Q2------SyncFETSyncFET
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、低压功率、低压功率MOSFETMOSFET
HighHigh sideside----Q1Q1
¾ 开关损耗开关损耗>>>>传导损耗传导损耗
¾ 高的开关速度高的开关速度
LowLow sideside----Q2Q2
¾ 传导损耗传导损耗>>>>开关损耗开关损耗
¾ 低的通态电阻低的通态电阻
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、低压功率、低压功率MOSFETMOSFET
漏源通态比电阻漏源通态比电阻(specific(specific onon--resistance)resistance)
¾ RRds(on)
¾ mmΩΩ••mmmm2
单位面积栅极电荷单位面积栅极电荷
¾ QQg
¾ nC/mmnC/mm2
FOMFOM——FigureFigure ofof MeritMerit
¾ FOM=RFOM=Rds(on)××QQg
¾ 与面积无关与面积无关
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、低压功率、低压功率MOSFETMOSFET
HighHigh sideside----Q1Q1
¾ 开关损耗开关损耗>>>>传导损耗传导损耗
Lower Qg
¾ 高的开关速度高的开关速度 Lower FOM
LowLow sideside----Q2Q2
¾ 传导损耗传导损耗>>>>开关损耗开关损耗
Lower R
¾ 低的通态电阻低的通态电阻 ds(on)
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33、、沟槽栅低压功率沟槽栅低压功率MOSFETMOSFET性能的优化性能的优化
减小漏源通态电阻减小漏源通态电阻RRds(on)
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