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来源:电子发烧友网发布时间:2023-03-188268浏览
询问 AI平面栅和沟槽栅有哪些区别？
沟槽栅SiC MOSFET发展现状
罗姆作为最早量产SiC MOSFET的厂商，在2010年率先量产平面栅SiC MOSFET之后，在2015年的第三代产品上又再一次夺得先机，率先量产双沟槽结构的第三代产品。正如上文的沟槽栅结构示意图中一样，SiC MOSFET一般是单沟槽结构，即只有栅极沟槽；罗姆开发出的双沟槽MOSFET即同时具有源极沟槽和栅极沟槽。前文我们也提到，为了充分利用SiC材料的高击穿能力，需要改善栅极氧化物处电场集中的问题。罗姆在官方介绍中表示，SiC MOSFET通过采用双沟槽的结构，在测试中可以实现比罗姆第二代平面栅SiC MOSFET降低约50%的导通电阻，同时输入电容降低35%，提升了开关性能。罗姆2021年推出最新的第四代SiC MOSFET，进一步改进了双沟槽结构，成功在改善短路耐受时间的前提下，使导通电阻比第三代产品又降低约40%；同时通过大幅降低栅漏电容，成功地使开关损耗比以第三代产品降低约50%。按照其产品路线图，预计2025年和2028年推出的第五代和第六代产品的导通电阻将会分别再降低30%。英飞凌的SiC MOSFET采用了不对称的半包沟槽结构，与罗姆几乎是目前业界唯二量产上车的SiC MOSFET沟槽设计。这种不对称的半包沟槽结构能够在独特的晶面上形成沟道，并可以使用较厚的栅极氧化层，实现很低的导通电阻，并提高了可靠性。英飞凌在2016年推出了第一代CoolSiC系列SiC MOSFET，并在2022年更新了第二代产品，相比第一代增强了25%-30%的载电流能力。目前量产沟槽型SiC MOSFET的国际厂商还包括富士、三菱电机、住友电工、日本电装等，还有更多比如ST、博世、安森美等厂商，都有相关布局，ST计划在2025年推出其首款沟槽型SiC MOSFET产品。从国际厂商的布局来看，沟槽栅SiC MOSFET会是未来更具竞争力的方案。国内方面，安海半导体、芯塔电子、芯长征科技、中车时代等都已经有相关的专利技术等布局，目前沟槽栅SiC MOSFET的专利竞争较大，特别是日系厂商比如电装、罗姆、富士电机等较为强势。国内厂商入局相对较晚，但相对布局较前的厂商可能会拥有更大的发挥空间。小结
总而言之，提高SiC MOSFET性能的几个重要指标，包括更小的元胞间距、更低的导通电阻、更低的开关损耗、更高的可靠性（栅极氧化保护），几乎都指向了沟槽栅结构。从2015年第一款量产沟槽栅SiC MOSFET产品推出到现在过去了8年时间，但市面上能够推出量产产品的厂商并不算多，在目前整体SiC市场持续高速增长的时期，提前布局合适的技术路线，才有机会在未来新的应用市场上占得先机。
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