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一文看懂超結MOSFET的定義和優勢-美瑞電子


超結 MOSFET(Super Junction MOSFET)核心信息梳理
一、定義與發展背景
超結 MOSFET(又稱 Super Junction MOSFET),是基于電子科技大學陳星弼院士發明專利的新型功率 MOSFET,其打破了傳統功率 MOSFET 的理論極限,被國際盛譽為 “功率 MOSFET 領域的里程碑”,于 1998 年問世并快速推向市場。
1. 核心技術特點
  • 結構創新:核心在于陳院士提出CB 及異型島結構,這是一種耐壓層上的結構突破,不僅適用于垂直功率 MOSFET,還可應用于功率 IC 的關鍵器件(如 LDMOS、SBD、SIT 等功率半導體器件),被稱為 “功率半導體器件發展史上的里程碑式結構”。

  • 特殊構造與性能:阻擋層采用梳狀結構,通過約七次離子注入 + 二次高溫擴散形成,使得阻擋層電場分布呈矩形結構 —— 僅用傳統 FET 200V 的阻擋厚度,即可承受約 500V 的耐壓,最終實現導通電阻極低、耐高壓、發熱量低的核心優勢,這也是其 “超結 MOSFET” 名稱的由來。

2. 技術轉化與產業關聯
該發明專利后續轉讓給西門子半導體(即現在的英飛凌(Infineon) ),推動了超結 MOSFET 的產業化落地;同時,該發明位列 2002 年信息產業部 “三項信息技術重大發明” 之首,彰顯其技術影響力。
二、超結 MOSFET 的核心優勢
相較于傳統 VDMOS(垂直雙擴散金屬氧化物半導體),超結 MOSFET(SJ-MOS)具備四大核心優勢,在電源系統中表現突出:
1. 通態阻抗小,通態損耗低
  • SJ-MOS Rdson(通態電阻) 遠低于 VDMOS,直接減少系統電源類產品的導通損耗,顯著提升系統效率;

  • 優勢在大功率、大電流類電源產品中尤為明顯,是高效電源設計的關鍵支撐。

2. 同等功率規格下封裝更小,助力功率密度提升
  • 芯片面積優化:相同電流、電壓規格下,SJ-MOS 的晶源面積小于 VDMOS,廠家可封裝出體積更小的產品,直接提升電源系統的功率密度;

  • 散熱負擔減輕:導通損耗降低意味著發熱量減少,實際應用中可縮小散熱器體積,部分低功率電源甚至可省去散熱器,進一步優化系統集成度。

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