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)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。

IGBT将两个器件的优点合二为一

IGBT graph

IGBT将两个器件的优点合二为一

IGBT graph

TIGBT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。

Trench Field Stop Graph

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。

Switch Off Graph
Switch Off Graph