沟槽式栅极场截止

为您提供智能功率解决方案

意法半导体在硅芯片行业有一个突出的特点，那就是我们针对所有主要类别的功率半导体产品的持续研究和投资。这些产品包括硅基MOSFET和绝缘栅双极晶体管 (IGBT)，以及基于宽带隙 (WBG) 材料的碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 产品。

IGBT将两个器件的优点合二为一

IGBT在输入端结合了金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET)，并在输出端结合了双极晶体管，由此形成了具有高输入阻抗、高电流密度和低通态压降 (VCEsat) 的电压驱动器件结构。

IGBT的双极结构在关断期间会产生尾电流。该现象是由少数载流子复合所导致的。

沟槽式栅极场截止 (TGFS) 结构

第一代采用平面技术的IGBT器件，其性能相对较低。因此，此类器件仅适用于电机控制等低频应用。

引入场截止 (FS) 层

引入场截止 (FS) 层能够有效产生可更规律地贯穿芯片的电场，并使其能够维持更高的击穿电压。此外，场截止层还可以缩短电荷的复合时间，从而更好地对动态特性进行控制。

引入沟槽式栅极

接下来的一项突破就是为栅极引入蚀刻沟槽。这些垂直栅极能够缩短有源单元之间的距离并增加电流密度，从而在几乎相同的击穿电压水平下实现更低的饱和电压。

先进的制造工艺

并非所有的半导体制造商都有能力达到实现最佳IGBT性能和可靠性所需的最高制造标准。而采用沟槽式栅极场截止 (TGFS) 结构的意法半导体IGBT器件却能够呈现出微米级的结构均匀性。此类器件不会因参与光刻、沉积、蚀刻、金属化等相关加工环节而留下残留物。因此，此类器件可在传导和开关损耗之间实现更理想的平衡效果，并在短路耐受时间和最大结温方面表现出更出色的稳健性。