分裂栅极沟槽电池技术

中压应用壳体概念的演变

分裂栅极沟槽MOSFET：场效应晶体管在电力电子行业的发展里程碑

分裂栅极沟槽技术与平面和第一代沟槽 MOSFET 等先前的设计相比具有明显的优势。

这些优势包括：

改进的 R _DS(on) x 有效面积
降低栅极漏极电容

分裂栅极沟槽概念的引入是为了解决以前的 MOSFET 设计的局限性并提高性能和效率。其创新结构允许更高的掺杂浓度，并有效屏蔽栅漏电容，从而显著提高器件性能。

分裂栅极沟槽概念彻底改变了功率 MOSFET 领域

MOSFET技术自推出以来就被广泛认为是电源管理电路开关的绝佳选择。垂直扩散 MOSFET (VDMOS) 结构自 20 世纪 70 年代末开始商业化，是第一个满足电源开关需求的结构，如下图左所示（图 1a）。

经过十多年的器件设计和工艺工程进步，才克服了高导通电阻限制 VDMOS 电流处理的能力。这最终导致了第一批沟槽栅极 MOSFET 的商业化（图 1b）。通过在垂直方向上移动通道，该设备概念能够减少单元间距，而不会对电流扩散产生负面影响。随着电荷补偿结构的引入，一个新时代的开始，它采用了与超结器件相同的原理。引入使用绝缘深场板作为栅极电极延伸的器件，使得关断状态下漂移区的横向耗尽成为可能（图 1c）。

由于当台面区域完全耗尽时传输电容会急剧减小，因此引入了场板来克服这一挑战。该场板与源极电位电连接，并与栅极隔离（图 1d）。

为了使功率 MOSFET 发展达到新的水平，需要新的 MOSFET 器件在所有品质因数方面提供改进。这对于实现高频 SMPS 操作是必需的，其中损耗与电荷（开关）和导通电阻（传导）有关。为了满足这些更苛刻的要求，我们开发了一种新颖的电池结构，首次实现了真正的三维电荷补偿。

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