MOS场效应管栅极失效，即让传导和开关损耗降低

MOS场效应管栅极被屏蔽即让它失效，在电压40～300VMOS场效应管应用

 

提高效率和功率密度是DC/DC工程师所经要面对的问题，

Rds(on)=导通阻抗

Qg=栅极电荷

在上面两个参数中，一个增大，则另一个减小，它们是互反。

但新沟槽MOS场效应管工艺，即可让Qg不变，Rds(on)减小

此技术为：屏蔽栅极技术

关键点是：减小中压MOS场效应管导通阻抗关键分量，与漏源击穿电压BVdss有关外延阻抗epi resistance。

 

额定30V与100V的传统沟槽MOSFETRds(on)分量比较

100V元件，Rds(on)中外延分量百分比大

用屏蔽栅极的电荷平衡技术，Qg不受影响，外延阻抗降低一半或以上。

 

 

电荷平衡

如下图所示

屏蔽栅极沟槽器件与传统器件的横截面比较

左边：传统

右边：屏蔽栅极电荷平衡沟槽结构

整合屏蔽电极实现电荷平衡，支持电压区域阻抗和长度都被减小，Rds(on)降低。

 

栅极电极在屏蔽电极上面，传统沟槽MOS场效应管底部被栅漏极电容Cgd或Crss转换为栅源极电容Cgs，屏蔽电极即把栅极电极与漏极电势隔开。

 

如下图所示，Rds(on)相同时，传统与屏蔽的电容分量

 

Crss减小，关断→导通，缩短了时间，有着最低开关损耗

如下图所示：

Qgd减小，元件加载高压与大电流时间缩到最短，开关能耗减小。

 

如上图20A Rds(on) 5.7mΩ，20A/50V  Qg曲线

屏蔽栅极：助于减少开关转换期间EMI、dv/dt引起的误导通和雪崩效应。